Численное моделирование взаимодействия ударной волны с пограничным слоем в плоском сверхзвуковом потоке со вдувом струи
А.О. Бекетаева, Е.С. Моисеева, А.Ж. Найманова
Институт математики и математического моделирования МОиНРК, Алматы, Казахстан
azimaras@mail.ru
Ключевые слова: сверхзвуковое течение, совершенный газ, пограничный слой, уравнения Навье-Стокса, ударная волна
Страницы: 181-191
Аннотация
В работе численно моделируется сверхзвуковое течение воздуха в плоском канале с поперечным вдувом турбулентной струи водорода через щель на нижней стенке. Предложен алгоритм решения осредненных по Фавру уравнений Навье-Стокса для течения совершенного многокомпонентного газа на основе WENO-схемы. Основное внимание уделяется взаимодействию ударно-волновой структуры с пограничными слоями на нижней и верхней стенках канала в условиях внутреннего турбулентного течения, а именно, проведено детальное изучение структур потоков, исследованы отрыв и смешение в зависимости от ширины щели струи. Установлено, что помимо известных ударно-волновых структур, возникающих при взаимодействии набегающего потока с поперечной струей и при взаимодействии головного скачка уплотнения с пограничными слоями вблизи стенок, образуется дополнительная система скачков уплотнения и отрыв потока на нижней стенке на некотором расстоянии от струи вниз по потоку. Проведено сравнение с опытными данными.
|
