Исследование запуска гиперзвуковых сопел и струй на основе модели внезапно включенного радиального источника

• Автор: Станкус, Нина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 144 c. : ил

Список обозначений

Глава I. НЕСТАЦИОНАРНЫЕ СВЕРХЗВУКОВЫЕ ТЕЧЕНИЯ В СОПКАХ С ПРЯМОЛИНЕЙНЫМИ ОБРАЗУЮЩИМИ И СИЛЬНО НЕДОРАСШИРЕННЫХ СТРУЯХ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. Теоретические исследования

1.2. Численные исследования

1.3. Экспериментальные исследования

Глава 2. ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ О ЗАПУСКЕ СВЕРХЗВУКОВЫХ

СОПЕЛ И СИЛЬНО НЕДОРАСШИРЕННЫХ СТРУЙ И МЕТОД РЕШЕНИЯ

2.1. Модель РВВСИ и ее применимость. Влияние колебательной релаксации

2.2. Математическая постановка задачи. Выбор переменных

2.3. Конечно-разностная схема и способ ее решения

2.4. Апробация метода

Глава 3. ИСТЕЧЕНИЕ СОВЕРШЕННОГО И КОЛЕБАТЕЛЬНО РЕЛАКСИРШЦЕГО ГАЗА ОТ РВВСИ В ВАКУУМ
3.1. Разлет конечной массы
3.2. Течение совершенного газа
3.3. Автомодельные решения
3.4. Течение колебательно релаксирующего газа
Глава 4. ИСТЕЧЕНИЕ СОВЕРШЕННОГО И КОЛЕБАТЕЛЬНО РЕЛАКСИРУВДЕГО ГАЗА ОТ РВВСИ В ЗАТОПЛЕННОЕ ПРОСТРАНСТВО
4.1. Общая картина течения от РВВСИ
4.2. Приближенные законы движения характерных поверхностей разрыва

4.2.1. Начальная стадия запуска
4.2.2. Заключительная стадия запуска
4.3. Соотношения подобия
4.4. Результаты численного решения и сравнение с экспериментальными данными
4.4.1. Условия расчетов
4.4.2. Сравнительный анализ результатов
4.5. Течение с колебательной релаксацией
4.6. Течение с "излучением" в ударном слое
4.7. Определение времени запуска
4.8. Влияние противодавления на время запуска
Заключение
Примечание
Литература
шагом по времени 'С , что к тому же выгодно и с точки зрения экономии машинного времени.
2.4. Апробация метода
Точность изложенного выше алгоритма численного счета проверялась следующим образом. Известно, что для адиабатического те-чения совершенного газа имеет место соотношение -р = §> . В явном виде это выражение в систему уравнений (2.2) не входит, поэтому по точности его выполнения можно судить о точности численного метода. Расчеты адиабатического течения от источника совершенного газа были проведены для эе = 5/3, 1,4, 1,12, 1,2; во всех случаях соотношение -р = р выполнялось с точностью не хуже 0,1%.
Далее были проведены расчеты с большими временами колебатеО С
льной релаксации, 'Су = 10 -10 , когда колебательные степени свободы "заморожены", т.е. от них нет передачи энергии к вращательным и поступательным. В этом случае, если поступательные и вращательные степени свободы находятся в равновесии, газ можно считать совершенным, 'ае. = 1,4 = соп-а-Ь . Введем в рассмотрение локальный показатель адиабаты ^ ^ , тогда при течениях газа с большими 'Су во всей области течения должно быть ъ.и = эе = 1,4. Поэтому мерой точности аппроксимации системы дифференциальных уравнений (2.2-2.3) разностными (2.4-2.6) счи-

талось отличие ъ.и от 1,4; во всех случаях 'Су Я0 оно составляло не более 0,01$.
Хорошим тестом для метода численного счета является решение задачи, имеющей точное решение. Для стационарного течения невязкого нетеплопроводного совершенного газа от источника в вакуум точное решение имеет вид: