Научный отчет № 5007

Название

Численное моделирование течений и теплообмена тел со сверхзвуковыми недорасширенными струями воздуха для условий экспериментов на АДТ ВАТ-104 ЦАГИ.

Авторы

Сахаров В.И., Василевский Э.Б., Жестков Б.Е.

Аннотация

В рамках уравнений Навье-Стокса и химически неравновесной модели газовой среды проведено численное моделирование течений в подогревателе, рабочем тракте АДТ ВАТ-104-104 ЦАГИ и сверхзвуковых струях диссоциированного и частично ионизованного воздуха и теплообмена тел с такими течениями для условий экспериментов на высокоэнтальпийной аэродинамической трубе ВАТ-104 ЦАГИ. Численное моделирование включало: - решение в подогревателе АДТ ВАТ-104 ЦАГИ уравнения для усредненной по времени амплитуды тангенциальной составляющей высокочастотного электрического поля; - расчет на основе полных уравнений Навье-Стокса течений воздушной плазмы в подогревателе АДТ ВАТ-104 ЦАГИ и в недорасширенных химически неравновесных струях диссоциированного и частично ионизованного воздуха, истекающих в затопленное пространство; - расчет осесимметричного обтекания цилиндрических моделей и сферически затупленного конуса такими струями. Численное моделирование проводилось в рамках однотемпературной модели газовой среды с учетом химической неравновесности и ионизации при следующих значениях параметров в эксперименте: мощности тока, вкладываемой в плазму Npl=41 кВт; расходе воздуха G=3 г/сек, подаваемого в подогреватель установки, давлении в рабочей части Р∞=1/3 гПа. Проведено численное моделирование течений в недорасширенных сверхзвуковых воздушных струях, истекающих из подогревателя АДТ ВАТ-104 ЦАГИ, давления торможения и тепловых потоков вдоль поверхности при обтекании цилиндрической модели с плоским торцом затупленного по сфере конуса.

Год публикации

2009 г.

Объём

39 с.

Научный руководитель

Тирский Г.А.

Ключевые слова

АДТ ВАТ-104 ЦАГИ, численное исследование, уравнения Навье-Стокса, Максвелла, химическая неравновесность, теплообмен.