Open AccessFlows of ideal and real gases in channels of variable cross section with unsteady localized energy supply
Author(s) -
N. A. Brykov,
К. Н. Волков,
В. Н. Емельянов,
I. V. Teterina
Publication year - 2017
Publication title -
vyčislitelʹnye metody i programmirovanie
Language(s) - English
Resource type - Journals
eISSN - 1726-3522
pISSN - 0507-5386
DOI - 10.26089/nummet.v18r103
Subject(s) - nozzle , mechanics , computer simulation , flow (mathematics) , shock wave , energy supply , thermodynamics , finite volume method , thermal energy , thermodynamic process , ideal gas , energy (signal processing) , physics , quantum mechanics , material properties
Проводится моделирование течений газа в технических устройствах, в которых протекают процессы, связанные с нестационарным локализованным подводом энергии. Для численного моделирования нестационарных сопловых течений с интенсивным энергоподводом используется метод конечных объемов и векторизованный подход красчету потоков. Для моделирования термодинамических процессов в высокотемпературных потоках воздуха применяется приближенная модель равновесной термодинамики воздуха. Приводятся результаты численного моделирования одномерных и двумерных сопловых течений с подвижной зоной энерогоподвода. На основе данных численного моделирования обсуждается качественная картина газодинамических и тепловых процессов в сопле при нестационарном подводе энергии. Устанавливается зависимость расходных характеристик сопла, а также смещение соплового скачка уплотнения при перерасширенном истечении газа из сопла от интенсивности ицикличности энергоподвода в дозвуковой части сопла. Gas flows are simulated in technical devices where processes associated with unsteady localized energy supply are proceeded. The finite volume method and the vectorized approach to the calculation of numerical fluxes are applied to the simulation of unsteady nozzle flows with intense energy supply. An approximate model of equilibrium thermodynamics of air is used to simulate thermodynamic processes in high-temperature air flows. The numerical results obtained forone-dimensional and two-dimensional nozzle flows with moving zones of energy supply are analyzed. A qualitative picture of gasdynamic and thermal processes in a nozzle with unsteady energy supply is discussed on the basis of the resultsof numerical simulation. A dependence of the nozzle flow rate and the displacement of nozzle shock wave on the intensity and cyclicity of energy supply is considered for overexpanded nozzle flow.