Взаимодействие пространственного сверхзвукового турбулентного потока газа с вдуваемой перпендикулярно со стенки звуковой струей было широко изучено как численно, так и экспериментально. Однако основным недостатком этих исследований является отсутствие детализации образования и распространения вихревых структур, как для умеренных, так и больших параметров нерасчетности n (отношение давления в струе к давлению в потоке). Выполненное в данной работе исследование направлено на выявление и углубленное понимание механизмов образования вихрей за вдуваемой звуковой струи в сверхзвуковом натекающем потоке в зависимости от n с точки зрения повышения эффективности перемешивания струи и потока. Исходными являются трехмерные осредненные по Фавру уравнения Навье-Стокса, замкнутые k-omega моделью турбулентности, решение которых осуществляется с помощью алгоритма, построенного на основе ENO-схемы третьего порядка аппроксимации. Показано присутствие известных из ряда теоретических работ вихревых структур: два противоположно вращающихся вихря перед струей; подковообразный вихрь; две пары, формирующиеся в зоне смешения между струей и потоком, одна из которых в следе за струей, одна по боковой линии струи. Определены параметры нерасчетности, при которых появляются дополнительные пары вихрей, где одна пара возникает на кромке диска Маха в результате взаимодействия замедленного потока струи за диском Маха с высокоскоростным восходящим потоком за бочкой, а вторая обусловлена взаимодействием восходящего потока струи с натекающим основным потоком газа. В результате сравнительного анализа выявлены параметры нерасчетности, при которых наблюдается четкая картина дополнительных роговых вихрей вблизи стенки в области за струей. Получен график зависимости угла наклона головного скачка уплотнения от параметра нерасчетности. Установлено удовлетворительное согласие распределения давления на стенке перед струей в плоскости симметрии с экспериментальными данными. Ключевые слова: численное моделирование, сверхзвуковое течение, совершенный газ, пограничный слой, уравнения Навье-Стокса, параметр нерасчетности, ударная волна.

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.