Научный отчет № 5281

Название

Численное моделирование высокотемпературных газодинамических процессов и теплообмена в трактах аэродинамических труб ИТ-2М и ВАТ-104 "ЦАГИ". Часть 2. Проведение расчетов для условий ВАТ-104.

Авторы

Сахаров В.И.

Аннотация

В рамках уравнений Навье-Стокса и химически неравновесной модели газовой среды проведено численное моделирование течений в подогревателе и в рабочем тракте установки АДТ ВАТ-104 ЦАГИ, исследовано обтекание цилиндрической модели с передним торцевым затуплением сверхзвуковыми недорасширенными струями диссоциированного и частично ионизованного воздуха для условий экспериментов на высокоэнтальпийной аэродинамической трубе ВАТ-104 ЦАГИ. Численное моделирование включало: - решение уравнения для усредненной по времени амплитуды тангенциальной составляющей высокочастотного электрического поля в подогревателе АДТ ВАТ-104 ЦАГИ; - расчет течений воздушной плазмы в подогревателе АДТ ВАТ-104 ЦАГИ и в недорасширенных химически неравновесных струях диссоциированного и частично ионизованного воздуха, истекающих в затопленное пространство на основе полных уравнений Навье–Стокса; - расчет осесимметричного обтекания цилиндрических моделей такими струями. Численное моделирование проводилось в рамках однотемпературной модели газовой среды с учетом химической неравновесности и ионизации при следующих значениях параметров в эксперименте: мощности, вкладываемой в плазму Wпл.= 41 кВт и расходах воздуха, подаваемого в подогреватель установки G = 1.5 г/с; 2.16 г/с; 3 г/с. Проведено численное моделирование течений в недорасширенных сверхзвуковых воздушных струях, истекающих из подогревателя АДТ ВАТ-104 ЦАГИ и около цилиндрической модели с передним торцевым затуплением, установленной в рабочей части установки. Изучено влияние расхода воздуха, вдуваемого в подогреватель, установки на распределение давления торможения на торцевой поверхности модели, расположенной на различных расстояниях от среза сопла.

Год публикации

2015 г.

Объём

24 с.

Научный руководитель

Левин В.А.

Ключевые слова

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