Монография написана по результатам проведенных научных исследований струйной газодинамики и теплообмена при старте изделий ракетно-космичекой техники. Работа содержит общую постановку задач, математические модели и результаты экспериментальных исследований одиночных и блочных струй двигательных установок в условиях старта. Рассмотрены различные физические процессы, сопровождающие истечение струй продуктов сгорания ракетных топлив: до- и сверхзвуковые области потока, ударно-волновая структура, контактные разрывы, волны разрежения, турбулентное смешение газов струи с окружающим воздухом, вязко-невязкое взаимодействие, химические реакции.
Author(s): Кудимов Н.Ф., Сафронов А.В., Третьякова О.Н.
Publisher: М.: Изд-во МАИ
Year: 2014
Language: Russian
Pages: 168
City: Москва
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ УРАВНЕНИЙ ГАЗОДИНАМИКИ НА ОСНОВЕ ПРИБЛИЖЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РИМАНА ИЗ СООТНОШЕНИЙ НА РАЗРЫВАХ
1.1. Обзор и анализ разностных схем типа Годунова
1.2. Разностная схема для нестационарных уравнений газодинамики из соотношений на разрывах в массовых переменных
1.3. Энтропийно согласованный выбор скоростей волн в приближенном решении задачи Римана
Глава 2. ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД РЕШЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ УРАВНЕНИЙ ГАЗОДИНАМИКИ НА ОСНОВЕ ПРИБЛИЖЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ О ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СВЕРХЗВУКОВЫХ ПОТОКОВ ИЗ СООТНОШЕНИЙ НА РАЗРЫВАХ
2.1. Разностная схема для стационарных уравнений газодинамики из соотношений на разрывах в массовых переменных
2.2. Выбор наклона волн в приближенном решении задачи распада стационарного разрыва
Глава 3. МЕТОДЫ РАСЧЁТА ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ СВЕРХЗВУКОВЫХ НЕИЗОБАРИЧЕСКИХ ЗАТОПЛЕННЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
3.1. Постановка задачи
3.2. Математическая модель сверхзвуковых неизобарических турбулентных затопленных струй продуктов сгорания
3.3. Маршевый метод расчёта струй на основе стыковки параболизованных уравнений Навье—Стокса и уравнений пограничного слоя
3.4. Маршевый метод расчёта струй на основе параболизованных уравнений Навье—Стокса с "расщеплением" продольных градиентов давления
3.5. Разностная схема решения уравнений
3.6. Адаптация модели турбулентной вязкости Прандтля
3.7. Сравнение с экспериментом и сопоставление результатов расчётов различными методами
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ОБОБЩЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОДИНОЧНЫХ СВЕРХЗВУКОВЫХ ХОЛОДНЫХ И ГОРЯЧИХ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПРЕГРАДУ
4.1. Описание условий испытаний
4.2. Силовое и тепловое воздействие основного участка сверхзвуковой высокотемпературной струи на преграду
4.3. Распределение осевой скорости на основном участке холодных струй
4.4. Результаты измерений параметров сверхзвуковых неизобарических холодных и горячих струй
4.5. Инженерная методика расчета характеристик сверхзвуковых турбулентных горячих струй
Глава 5. ВЕРИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ РАСЧЁТА ОДИНОЧНЫХ СТРУЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ РАЗЛИЧНЫХ МОДЕЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНОСТИ ПУТЕМ СРАВНЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТОВ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
5.1. Описание моделей турбулентной вязкости и обоснование процедуры задания начальных данных
5.2. Сравнение результатов расчётов изобарических струй с обобщенными экспериментальными зависимостями
5.3. Сравнение результатов расчётов неизобарических холодных и горячих струй с экспериментальными данными
5.4. Моделирование течения в сверхзвуковых струях с образованием диска Маха
5.5. Зональный расчет взаимодействия струи с преградой
Глава 6. МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СВОБОДНЫХ СВЕРХЗВУКОВЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ БЛОЧНЫХ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ
6.1. Математическая модель
6.2. Численная методика
6.3. Сравнение результатов расчетов одиночных сверхзвуковых турбулентных затопленных горячих и холодных струйных течений с экспериментальными данными
6.4. Результаты исследования многоблочных турбулентных сверхзвуковых струй, взаимодействующих между собой
Глава 7. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВЕРХЗВУКОВЫХ ТУРБУЛЕНТНЫХ СТРУЙ С ПРЕГРАДОЙ
7.1. Экспериментальное исследование взаимодействия многоблочных турбулентных сверхзвуковых струй с преградой
7.2. Результаты численного исследования взаимодействия многоблочных турбулентных сверхзвуковых струй с преградой
Заключение
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
