Моделирование турбулентности в соплах с высокой степенью расширения и оценка параметров боковой составляющей тяги
Ключевые слова:
метод конечных объемов, метод отсоединенных вихрей, сверхзвуковое сопло, боковая составляющая тяги
Аннотация
Рассматривается численное решение задачи о нарушении осевой симметрии течения и возникновения боковой составляющей тяги на начальном этапе работы сверхзвукового сопла с высокой степенью геометрического расширения. Приводится сравнение результатов, полученных с использованием $k$-$\omega$ SST модели турбулентности для осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса, и результатов моделирования методом отсоединенных вихрей SST DDES.
Литература
1. Tomita T., Sakamoto H., Onodera T., Sasaki M., Takahashi M., Tamura H. Experimental evaluation of side load characteristics on TP, CTP, and TO Nozzles // AIAA Paper. 2004. № 04. 3678. 9 p.
2. Zmijanovic V., Rasuo B., Chpoun A. Flow separation modes and side phenomena in an overexpanded nozzle // FME Transactions. 2012. Vol. 40. № 3. P. 111-118.
3. Wang T.-S. Transient three-dimensional startup side load analysis of a regeneratively cooled nozzle // Shock Waves. 2009. Vol. 19. № 3. P. 251-264. DOI: 10.1007/s00193-009-0201-2
4. Zhao X., Bayyuk S., Zhang S. Aeroelastic response of rocket nozzles to asymmetric thrust loading // Computers and Fluids. 2013. Vol. 76. P. 128-148. DOI: 10.1016/j.compfluid.2013.01.022
5. Demirdzic I., Lilek Z., Peric M. A collocated finite volume method for predicting flows at all speeds // International Journal for Numerical Methods in Fluids. 1993. Vol. 16. № 12. Р. 1029-1050.
6. Копысов С.П., Тонков Л.Е., Чернова А.А. Постановка граничных и начальных условий при моделировании процесса запуска сопла // Химическая физика и мезоскопия. 2013. Т. 16. № 2. С. 216-222.
7. Paik J., Sotiropoulos F., Porte-Agel F. Detached eddy simulation of flow around two wall-mounted cubes in tandem // Int. J. Heat and Fluid Flow. 2009. Vol. 30. № 2. P. 286-305. DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2009.01.006
8. Gritskevich M.S., Garbaruk A.V., Menter F.R. Fine-tuning of DDES and IDDES formulations to the $k$-$\omega$ shear stress transport model // Progress in Flight Physics. 2013. Vol. 5. P. 23-42. DOI: 10.1051/eucass/201305023
2. Zmijanovic V., Rasuo B., Chpoun A. Flow separation modes and side phenomena in an overexpanded nozzle // FME Transactions. 2012. Vol. 40. № 3. P. 111-118.
3. Wang T.-S. Transient three-dimensional startup side load analysis of a regeneratively cooled nozzle // Shock Waves. 2009. Vol. 19. № 3. P. 251-264. DOI: 10.1007/s00193-009-0201-2
4. Zhao X., Bayyuk S., Zhang S. Aeroelastic response of rocket nozzles to asymmetric thrust loading // Computers and Fluids. 2013. Vol. 76. P. 128-148. DOI: 10.1016/j.compfluid.2013.01.022
5. Demirdzic I., Lilek Z., Peric M. A collocated finite volume method for predicting flows at all speeds // International Journal for Numerical Methods in Fluids. 1993. Vol. 16. № 12. Р. 1029-1050.
6. Копысов С.П., Тонков Л.Е., Чернова А.А. Постановка граничных и начальных условий при моделировании процесса запуска сопла // Химическая физика и мезоскопия. 2013. Т. 16. № 2. С. 216-222.
7. Paik J., Sotiropoulos F., Porte-Agel F. Detached eddy simulation of flow around two wall-mounted cubes in tandem // Int. J. Heat and Fluid Flow. 2009. Vol. 30. № 2. P. 286-305. DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2009.01.006
8. Gritskevich M.S., Garbaruk A.V., Menter F.R. Fine-tuning of DDES and IDDES formulations to the $k$-$\omega$ shear stress transport model // Progress in Flight Physics. 2013. Vol. 5. P. 23-42. DOI: 10.1051/eucass/201305023
Поступила в редакцию
2015-10-01
Опубликована 2015-11-20
Опубликована 2015-11-20