Расчет сверхзвуковых турбулентных течений

Авторы

Крюков И. А.

Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, ИПМех РАН, проспект Вернадского, 101,корп.1, Москва, 119526, Россия

e-mail: kryukov@ipmnet.ru

Аннотация

Приведены результаты численного моделирования турбулентных отрывных течений, возникающих при работе сопла в перерасширенном режиме. Рассмотрены наиболее важные для данного класса течений аспекты модели турбулентности — учет сжимаемости, учет неравновесности турбулентности и обеспечение физически допустимых решений (положительности кинетической энергии турбулентности и её скорости диссипации и реализуемости напряжений Рейнолъдса). На основе сравнения с экспериментальными данными исследовано влияние различных моделей сжимаемой диссипации и различных моделей учета неравновесности на точность расчета отрывных течений в соплах. Проведено численное моделирование турбулентных отрывных течений в конических соплах с разными углами полураствора и в осе-симметричных профилированных соплах. Получено хорошее совпадение рассчитанных и экспериментальных распределений давления на стенке сопла, в том числе и по положению точки отрыва.

Ключевые слова:

турбулентные течения; k-ε модель турбулентности; численная схема Годунова; сжимаемая диссипация; неравновесная турбулентность; сопла; отрыв пограничного слоя