Расчет трансзвукового течения

При расчете трансзвукового течения в сопле Лаваля, контур которого задается уравнением y = f(x), преобразование (7.49) можно задать, например, так [c.211]

Точность численных методов расчета трансзвукового течения [c.303]

Замечания. Метод расчета оптимальных сопел может быть использован и для того случая, когда звуковая линия Оа не прямолинейна (рис. 3.36). Однако рассмотренная здесь постановка вариационной задачи приемлема лишь в том случае, когда по крайней мере часть контура ad задается. Здесь й является начальной точкой характеристики второго семейства Ой, ограничивающей область влияния трансзвукового течения. [c.137]

С помощью метода крупных частиц исследованы широкие классы задач, в том числе выполнен расчет в областях переменной формы сверхзвуковое обтекание тел с отошедшей и присоединенной ударными волнами и внутренними скачками уплотнения дозвуковые и трансзвуковые течения с переходом через скорость звука и образованием локальных сверхзвуковых зон. [c.196]

Метод факторизации был развит для решения многомерного уравнения теплопроводности. Он относится к классу экономичных методов. Так называют методы безусловно устойчивые с числом операций на каждом временном слое, пропорциональным числу узлов разностной сетки по пространственным переменным. В последние годы он стал широко применяться для расчета стационарных трансзвуковых течений. [c.210]

В учебнике изложены теория н методы расчета одномерного движения с учетом различных воздействий, плоского дозвукового течения идеальной жидкости, ламинарного и турбулентного течений вязкой жидкости н др. Рассмотрено плоское трансзвуковое течение и течение двухфазных сред, показано применение общих методов к техническим задачам (расчет характеристик аэродинамических решеток, лабиринтных уплотнений, скачков конденсации, гидродинамической смазки, переохлаждения, разгона капель и др.). [c.2]

Расчеты выполнены с использованием модифицированной программы SPP, О — приближенная модель трансзвукового течения А — полностью замкнутая модель трансзвукового течения. [c.112]

Развитие в ЛАБОРАТОРИИ методов расчета смешанных течений первоначально также было связано с необходимостью определять расходные и тяговые характеристики сопел. После первых успешных работ, выполненных в этом направлении (см. Часть 7), исследования трансзвуковых течений в ЛАБОРАТОРИИ развернулись в приложении к разным объектам. Наряду с соплами (в том числе, пространственными [1-4] и даже при течении в них проводящего газа [5]) большое внимание уделялось трансзвуковому обтеканию кормовых частей, мотогондол ( тел с протоком ) и других двумерных и пространственных тел, причем не только в безграничном потоке, но и в трансзвуковой аэродинамической трубе с перфорированными стенками [6-14]. Частично результаты цитированных работ приведены в монографии [15. Представление о современном уровне развитых в ЛАБОРАТОРИИ методов численного моделирования до-, транс- и сверхзвуковых течений в соплах, включая пространственные, с учетом вязкости, турбулентности и возможных отрывов потока и пространственного обтекания [c.211]

Созданные в ЛАБОРАТОРИИ весьма точные численные методы расчета смешанных течений стимулировали ряд интересных теоретических исследований. Так, результаты расчета трансзвукового обтекания тел с протоком привели к установлению соответствующих законов подобия [17]. После того, как расчеты обнаружили увеличение критического удельного импульса с ростом неравномерности потока в минимальном сечении сопла, это свойство было доказано теорети- [c.212]

При обтекании угловой точки образуется волна разрежения расчет течения в этой области производится классическим методом характеристик. Начальная характеристика волны разрежения в случае криволинейной звуковой линии определяется из расчета трансзвуковой области течения (типичные характеристики и изменение параметров на них показаны на рис. 4.7). В случае прямолинейной иоверхности перехода граничная характеристика совпадает со звуковой линией. [c.164]

Важной особенностью предлагаемой схемы является то, что на шаг А [) практически не накладывается никаких ограничений, связанных с устойчивостью, а величина его определяется лишь допустимой ошибкой аппроксимации, на шаг Ах ограничения накладываются лишь в эллиптической области. Кроме того, в связи с очевидной простотой вычислительного алгоритма особенно в плоском и осесимметричном случаях затраты машинного времени чрезвычайно малы В связи с этим до настоящего времени ни один из существующих методов расчета внутренних течений в до- и трансзвуковой областях не может конкурировать с описанным выше методом ни по точности результатов, ни по затратам машинного времени. [c.187]

В работе [6.47] был применен метод годографа при расчете решетки с бесскачковым течением для активных турбин. Эти решетки послужили отличным эталоном для проверки различных численных методов расчета трансзвукового течения. Для [c.188]

Хотя неявные методы решения уравнений Эйлера более сложны по формулировке, они устойчивы независимо от размера временного шага. В работе Стеджера и др. [6.69] использован неявный метод приближенной факторизации (прогонки) для расчета трансзвукового течения через компрессорную решетку, а в работе [6.70] описано применение метода на манер детской игры в классы , где комбинируются явные и неявные конечно-разностные схемы с нерегулярными сетками. В этом методе оптимально используется искусственная вязкость для улучшения сходимости расчетов. [c.195]

Разработаны программы расчета трансзвукового течения Б колеблющихся турбинных решетках методом установления [8.111—8.113]. В последней из этих работ рассчитана срывная область в межпрофильном канале. Расчетные величины аэро- [c.246]

Пусть на покоящееся осесимметричное затупленное тело заданной формы набегает равномерный сверхзвуковой поток газа (рис. 5.4). При таком обтекании перед телом возникает отошедшая ударная волна. Возмущенная зона за скачком уплотнения состоит из дозвуковой и трансзвуковой областей вблизи головной части тела и сверхзвуковой, расположенной дальше вниз по потоку. Расчет подобных течений обычно проводят в два этапа. Вначале отыскивают ре-Рис. 5.4 шение в дозвуковой и околозвуко- [c.142]

Подход, используемый в вычислительной программе SPP, заключается в расчете параметров рабочего процесса РДТТ на основе отклонений от идеальных характеристик с применением для этих целей ряда независимых моделей. В программе предусматривается расчет следующих потерь потерь в двумерном (расходящемся) двухфазном потоке, потерь, связанных с неполнотой сгорания, с использованием утопленного сопла, химико-кинетических потерь и потерь в пограничном слое. С учетом последних модификаций она включает а) подпрограмму полностью замкнутого расчета двумерных двухфазных до- и трансзвуковых течений, б) новую модель расчета размеров частиц AI2O3, в) более реалистичную модель полноты сгорания, основанную на расчетах траекторий агломератов алюминиевых частиц, г) модель эрозии горловины сопла, основанную на точных методах расчета нестационарного нагрева материала с использованием кинетики его обугливания и кинетики эрозии графитовых вставок. Кроме того, модифицировано описание сопротивления и теплообмена газа с частицами и учтены потери, вызванные соударениями частиц со стенками сопла. [c.111]

Наряду с методами расчета двухфазных течений нри сверхзвуковой скорости газа в ЛАБОРАТОРИИ развивались методы их расчета в до- и трансзвуковых частях сопел [15-18]. При этом особое внимание пришлось уделить двум вопросам повышению порядка аннроксимации уравнений для второй фазы и аккуратному описанию течения в тонком пристеночном слое газа, свободном от частиц. Главная особенность такого слоя, возникающего из-за отставания частиц но скорости нри обтекании выпуклых в сторону потока участков границы, - сильная неизоэнергетичность и неизэнтроничность текущего в них газа, который пересекает границу слоя в разных ее точках. Как указывалось во Введении к Части 4, из-за этого для малоинерционных частиц граница слоя оказывается близкой к тангенциальному разрыву, что, в свою очередь, приводит к дополнительному излому контура сопла максимальной тяги. [c.466]

Качественная картина течения (точнее, его половины для случая симметричного обтекания) показана на рис. 2. Дозвуковое течение в области TOANT заканчивается на звуковой линии AN и переходит в сверхзвуковое. При этом формируется область П независимого трансзвукового течения ТО АВТ. где АВ есть характеристика С+, приходящая в точку А (аналогично течению через сопло Лаваля, см. 26.). Вообще говоря, форма тела ВР вниз по потоку от характеристики АВ не влияет на поле течения в области Q. Анализ и расчет независимого трансзвукового течения весьма сложны из-за того, что линия скачка О А заранее неизвестна, а энтропия за этим криволинейным скачком переменна. [c.313]

Метод сведения к обратной задаче. Опишем метод, позво-.чяющий, используя численный алгоритм решения обратной задачи, решать прямую задачу для всей области до- и трансзвукового течения [157]. В основе этого метода лежит предположение о том, что действительные распределения скорости на оси симметрии для двух близких коптуров сопел различаются между собой пропорционально различию соответствующих распределений скорости в одномерном приближении. Тогда распределение скорости па оси. соответствующее искомому контуру, находится по распределению скорости для какого-либо известного контура и известным распределениям в одномерном приближении. Расчеты показывают, что сходимость решения к искомому осуществляется после нескольких приближений решения обратной задачи. [c.107]

В работе [141] развит метод характеристик для расчета течения в сверхзвуковой области при наличии поверхности тангенциального разрыва. Используя начальные данные, полученные из расчета трансзвуковой обласги двухслойного потока, проводился расчет течения в сопле с угловой точкой, контур которого получен из решения задачи Гурса для однослойного потока с у = 1,14, Мо = 4,6. В этом случае оказалось удобным использовать уравнения совместности в форме (1.93) при Ф1 = О, так как при этом расчет параметров во внутренних точках и в точках линии тангенциального разрыва производится по единому алгоритму. [c.191]

Плоские и осесимметричные течения. Исследование плоских И осесимметричных течений в соплах представляет собой значительно более сложную задачу, нежели исследование течений в одномерном приближении, поскольку теперь нужно решать систему (6.28) — (6.33) вдоль липии тока несколько раз для обеспечения сходимости итераций. Наиболее полное исследование неравновесного течения многокомпонентной смеси проведено в работе [94], в которой численно решалась обратная задача теории сопла. Исследование пространственных неравновесных течений в рамках обратной задачи теории сопла предпочтительней, так как при этом рассчитывается течение в сопле в целом, и, что особенно важно, в трансзвуковой области, в которой наиболее сильно проявляются неравновесные эффекты. Пример расчета неравновесного течения в сопле послойным методом характеристик приведен в [91]. [c.272]

Если обратить течение и рассматривать представленную конфигурацию как сопло с радиальным потоком на выходе, направленным к оси симметрии, то при выбранном распределении скорости (4 3), отвечающем течению по I со скоростью, стремящейся к постоянному значению, линии тока при малых значениях г в силу наличия осевой симметрии будут довольно сильно расходиться, поворачиваясь в положительном направлении оси Ол . При этом поле потока будет сильно неравномерным по сечению, причем с ростом t>j скорость в сечении резко увеличится. С увеличением скорости закрутки потока на входе в диффузор, т. е. на выходе из обращенного сопла, неравномерность потока увеличивается. В связи с этим в качестве входного сечения диффузора выбирается сечение с большим радиусом, обладающее приемлемой неравномерностью потока, а при расчете течения выбирается большее значение Woo, чем это необходимо для входного значения скорости. Можно также в качестве начального распределения брать распределение, у которого сверхзвуковая ветвь отвечает течению, асимптотически выводящему поток на радиальное течение. Неравномерность потока на выходе из диффузора соответствует кольцевым соплам простой конфигурации. На рис. 4.34 представлен пример расчета безвихревого течения с закруткой потока в кольцевом канале, в котором происходит поворот потока на 180° и С(г )) = onst = (o при (o = 0,2. На этом рисунке показана геометрия линий тока и линии IF= onst, пунктиром изображены линии тока в течении без закрутки. Очевидно сильное различие полей течения. Имеет место заметное влияние закрутки на течение в трансзвуковой области. Интересно, что закрутка уменьшает в этом случае неравномерность потока, вызванную центробежными силами и может привести, в отличие от случая простых конфигураций, к увеличению коэффициента расхода С увеличением скорости вращения звуковая линия смещается вверх по потоку на большую величину и коэффициент расхода уменьшается. [c.166]

На участке оси сопла ОС задается некоторое распределение скорости (определенное экспериментальным или расчетным путем) и рассчитывается методом характеристик теченне в характеристическом треугольнике ОВС. Контур искомого сопла АО определяется далее в результате решения задачи Гурса между характеристиками СВ и СО и ОА и ОВ. При этом характеристика СО равномерная, а характеристика АО получена каким-либо способом из расчета трансзвуковой области. Второй способ, обладая тем же недостатком, что и первый, дает к тому же сопла слишком большой длины. [c.171]

Смотреть страницы где упоминается термин Расчет трансзвукового течения : [c.215] [c.306] [c.372] [c.450] [c.563] [c.569] [c.372] [c.450] [c.563] [c.569] [c.70] [c.186] [c.372] [c.450] [c.563] [c.569] [c.277] [c.111] [c.351] [c.153] [c.450] [c.568] [c.450] [c.359]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...