Численное исследование обтекания затупленных тел потоком газовзвеси

• Автор: Еникеев, Ильдар Хасанович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 116 c. : ил

• ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР И АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРЫ

§ I. Обтекание тел потоком газовзвеси без учета

обратного влияния дисперсных частиц на движение

несущей фазы

§ 2. Обтекание тел потоком газовзвеси с учетом обратного влияния частиц на движение несущей
фазы
§ 3. Обтекание тел потоком газовзвеси с учетом отражения дисперсных частиц от поверхности

обтекаемого тела

§ 4. Обтекание тел потоком газовзвеси с учетом

массообмена между несущей и дисперсной фазой

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ОБТЕКАНИЯ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ ПОТОКОМ ГАЗОВЗВЕСИ В РАМКАХ ДВУХСКОРОСТНОЙ, ДВУХТЕМПЕРАТУРНОЙ МОДЕЛИ
ДВИЖЕНИЯ
§ I. Основные уравнения движения газа с частицами
или каплями
§ 2. Алгоритм численного решения уравнений
двухскоростной, двухтемпературной модели
движения в двумерной области
§ 3. Результаты численного решения задачи о поперечном обтекании пластины дисперсным потоком без учета отраженных частиц

ГЛАВА 3. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНОГО ОБТЕКАНИЯ ПЛОСКОЙ ПЛАСТИНЫ ПОТОКОМ ГАЗОВЗВЕСИ В РАМКАХ ТРЕХСКОРОСТНОЙ, ТРЕХТЕМПЕРАТУРНОЙ МОДЕЛИ
ДВИЖЕНИЯ
§ I. Математическая модель взаимодействия
падающих и отраженных частиц
§ 2. Основные уравнения трехскоростной,
трехтемпературной модели движения газа с частицами
§ 3. Алгоритм метода крупных частиц для решения
задачи о поперечном обтекании плоской пластины потоком газа с частицами с учетом влияния отраженных частиц на движение газовзвеси
§ 4. Основные результаты численного решения задачи о поперечном обтекании пластины дисперсным потоком с учетом частиц, отраженных от поверхности обтекаемого тела
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

Одним из наиболее важных направлений современной аэродинамики и механики многофазных сред является исследование обтекания тел различной формы потоком газа с частицами или каплями. Задачи, относящиеся к этому направлению, возникают при исследовании аэродинамических свойств аппаратов авиационной и ракетной техники, при проектировании турбомашин, в детонационном напылении, при исследовании движения воздушных масс среди городских построек и т.д.
Целью настоящей работы является анализ постановки задач о нестационарном обтекании тел со скоростями М ^ 0,5 (здесь
и далее число Маха в набегающем потоке И ^ определяется по скорости звука в газовой фазе) дисперсным потоком газа с частицами с учетом влияния частиц на движение несущей фазы и изучение явлений, связанных со скоростной и температурной неравно-весностью фаз, приводящих к существенному изменению силовых нагрузок, испытываемых телом,и появлению специфических особенностей течения, не присущих задачам обтекания тел чистым (без частиц) газом.
В главе I дается обзор и анализ литературы по затрагиваемым вопросам.
В главе 2 рассматривается задача о поперечном обтекании плоской пластины потоком газовзвеси без учета влияния отраженных от поверхности обтекаемого тела дисперсных частиц на гидродинамику дисперсного потока. Формулируется постановка задачи на основе системы дифференциальных уравнений для двухекоростной, двухтемпературной модели движения газа с частицами. Обсуждаются вопросы постановки начальных и граничных условий для соответствующих нестационарных уравнений. Построен алгоритм решения

_ (V: etc„/c.)
«d'^ÜJ/dX» ■ С„ +
i- (l) -* _»
+ <-<> к & ?; е» 'vc - У;
(<<0/(0 К)
1 ( 1 c?; Как уже бьшо показано ранее, характерное время релаксации скорости газа и частиц t = — ? ’ А /(С IÜ
(У) ft(v) 31 О 0 J /, Л° i
Отсюда следует, что (b = / l = — ? О /(.? П.)
■м „ ,(v) I г / h. з 1 1~
где {, = U t - характерная длина релаксации скорос100 «(гг^
ти газа и частиц, aß- параметр скоростной неравновес-ности газа и частиц. В рассматриваемой задаче, помимо релаксации скорости газа и частиц, существует релаксация скорости падающих и отраженных частиц, а также характерная длина, на которой происходит существенное изменение массы падающих и отраженных частиц за счет фазовых переходов. Приведем оценки для этих характерных величин. Пусть частица 3-й фазы со скоростью V" =
= движется среди покоящихся частиц 2-й фазы с §> =
= р , которые действуют на нее с силой, равной

(г) г