Разработка и применение численных моделей МГД-каналов установки У-25 для анализа экспериментальных данных

• Автор: Сатановский, В.Р.
• Шифр специальности: 05.14.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Разработка и создание Банка экспериментальных данных

Установки У.

1.1. Назначение Банка данных

1.2. Структура Банка данных и его особенности

1.3. Возможности стандартного обеспечения Банка данных

1.4. Нестандартное обеспечение Банка данных

1.5. Результаты эксплуатации Банка данных

ГЛАВА 2. Инженерная модель, используемая при обработке экспериментов на Установке У.

2.1. Обзор моделей применяемых при обработке экспериментальных данных МГДустановок.

2.2. Основная система уравнений и газодинамическая часть
модели.
2.3. Электродинамические соотношения модели
2.4. Граничные условия, эмпирические величины, обмен информацией с другими моделями.
Глава 3. Численное моделирование характеристик МГДканалов
Установок У и УБ.
3.1. Газодинамические и электрические характеристики МГДгенератора по данным физического и численного
экспериментов. Канал РМ Установки У.
3.2. Численное моделирование частичных режимов работы
МЩканалов Р и Д.
9 3.3. Численное моделирование течения в канале МГДгене
ратора Установки УБ.
3.4. Обсуждение результатов численного моделирования
характеристик МЩканалов Установок У и УБ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОШ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


За рубежом, в основном в США, были разработаны более сложные модели течения, для проверки адекватности которых реальному потоку были привлечены результаты экспериментов на ряде ЫГД-установокС ,, ,] • В [] обработка данных одного и того же опыта была выполнена с помощью трех моделей различного уровня. В некоторых зарубежных публикациях значительное внимание уделяется используемой экспериментальной информации. Так, в[] проведен анализ влияния погрешностей измерения определяющих параметров режима на основные характеристики генератора, который позволил установить допустимые пределы разброса результатов расчета. Возможность применения стационарной модели на демонстрационной установке в Арнольдовском центре [,] , длительность работы которой измеряется секундами, обеспечена развитой сис -темой сбора и обработки данных опыта [] . Для оценки неопределенности, вносимой в результаты расчета неизмеряемыми пара -метрами ( например, межэлектродными сопротивлением, температурой и шероховатостью стенки) в [,] были проведены параметрические исследования. Следует отметить, что особенностью большинства зарубежных работ является сопоставление результатов расчета и эксперимента для единичных режимов течения, что обусловлено в одних случаях сложностью модели, а в других - недостатком качественной экспериментальной информации. Лишь в [,] были сделаны попытки перейти от анализа единичных режимов к моделированию нескольких экспериментальных вольт-амперных характеристик 1/1ГД—генераторов. МГД-генератора Марк У1 [] от коэффициента избытка окислителя и расхода, сопоставленные с данными опыта. До последнего времени это была единственная опубликованная попытка прогноза результатов пуска МГД-установки. Однако, рассогласование расчетных и экспериментальных параметров, приведенных в этой работе существенно (достигает до $) и с нашей точки зрения не позволяет судить об адекватности используемой модели реальному течению. Таким образом, результаты обсуждавшихся выше работ свидетельствует о возможности использования различных численных моделей для анализа опытных данных. Однако, ценность модели состоит не только в ее применимости для анализа эксперимента (хотя это и представляет самостоятельный интерес), но и в обеспечении достоверного прогноза характеристик МГД-генератора. Эту цель преследует подход к обработке экспериментов на Установке У-, который является развитием проведенных в [-] разработок и включающий несколько основных этапов. На первом этапе производится первичная обработка информации, собранной в ходе пуска Автоматизированной системой регистрации и обработки Установки У- [] и помещенной в Банк экспериментальных данных. Типичные установившиеся режимы пуска,характеризующиеся комплектным набором достоверной информации, обрабатываются на втором этапе при помощи инженерной модели [], применяющейся при анализе и прогнозировании экспериментальных характеристик МГДГ Установок У- и У-Б. МГД-ге-нератора и восстановить (в рамках модельных предположений) распределения газодинамических и электрофизических параметров в объеме канала. В дальнейшем проводится анализ отдельных, наиболее интересных режимов с использованием моделей более высокого уровня [ , ] , исходная информация для которых обеспечивается базовой инженерной моделью. На рис. В первой главе рассматриваются вопросы, связанные с автоматизацией и унификацией хранения, организации доступа и пер -вичной обработки экспериментальной информации, получаемой на Установках У- и У-Б, с использованием Банка данных. В ходе разработки Банка, автором была решена задача построения наиболее экономичной структуры хранения экспериментальных данных, реализована связь между ЭВМ сбора информации и базовой для Банка ЭВМ на уровне магнитных лент, разработан пакет программ нестандартного обеспечения, предназначенный для анализа ( в том числе с помощью численных моделей) опытных данных. Банк данных является принципиально новым для Установки У- инструментом, который обеспечивает эффективную обработку больших массивов информации, в настоящее время интенсивно эксплуатируется в составе установки для решения различных научно-технических задач.