Особенности течений, формирующихся в процессах импульсного запуска сверхзвуковой аэродинамической трубы с различными диффузорами
Ю.П. Гунько, И.Н. Кавун
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, Россия
gounko@itam.nsc.ru
Ключевые слова: сверхзвуковая аэродинамическая труба, сопло, диффузор, импульсный процесс запуска, нестационарное сверхзвуковое течение, supersonic wind tunnel, nozzle, diffuser, impulse starting process, unsteady supersonic flow
Страницы: 209-228
Аннотация
Рассматриваются особенности сверхзвуковых нестационарных течений, формирующихся в процессах импульсного запуска аэродинамической трубы, содержащей форкамеру, сопло, диффузор и выхлопную емкость. Форкамера отделяется от тракта трубы тонкой разрушаемой диафрагмой. Перед запуском трубы газ, содержащийся в выхлопной емкости, откачивается до очень малого давления, затем в форкамеру начинает подаваться рабочий газ под большим давлением. При достижении некоторой величины этого давления в форкамере диафрагма «мгновенно» разрушается, и рабочий газ начинает истекать через сопло: возникает быстропротекающий неустановившийся процесс запуска трубы. Выполнено численное моделирование течений, формирующихся при импульсном запуске простейшей экспериментальной импульсной установки с плоским соплом, на выходе которого реализуется сверхзвуковой поток с числом Маха 2,9, и со сменными плоскими диффузорами, имеющими различные относительные площади горловины. Численные расчеты плоских нестационарных течений выполнены с использованием осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса и SST κ-ω модели турбулентности. Рассчитанные численно структуры течения сопоставляются с данными оптической визуализации течения, полученными в экспериментальной установке в процессе ее запуска.
|
