Численное моделирование обтекания сферы высокоэнергетическим потоком газа

DOI: 10.34759/tpt-2022-14-1-30-34

Авторы

Грибиненко Д. В.

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

e-mail: dgribinenko@gmail.com

Аннотация

Рассматривается задача обтекания сферы диаметром 1 см высокоэнергетическим потоком воздуха с протекающими в нем реакциями диссоциации-рекомбинации в широком диапазоне чисел Маха. Численное моделирование выполнено с помощью двухмерного кода Universe2D реализующего численный метод расчета сверхзвуковых турбулентных течений с учетом неравновесной химической кинетики в плоской и осесимметричной постановке. Проведено сравнение коэффициентов сопротивления, полученных в результате моделирования, с экспериментальными данными.

Ключевые слова:

сверхзвуковой поток, математическое моделирование, внешнее обтекание

Библиографический список

1. Быков Л.В., Молчанов А.М., Янышев Д.С. Численный метод расчета сверхзвуковых турбулентных течений с химическими реакциями // Вестник МАИ. 2010. Т. 17. № 3. С. 108–119.
2. Молчанов А.М., Грибиненко Д.В., Янышев Д.С. Численное моделирование воспламенения горючего в камере сгорания ГПВРД // Тепловые процессы в технике. 2021, Т.13. № 4. С. 148‒154.
3. Molchanov A.M., Siluyanova M.V., Kochetkov Yu.M. The implicit fully coupled numerical method for flows in thermochemical nonequilibrium // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. N 927. 012005.
4. Molchanov A.M. An effective numerical method for simulating chemically and thermally nonequilibrium gas flows // Journal of Physics: Conference Series. 2020. N 1683. 022009.
5. Menter F.R. Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications // AIAA Journal. 1994. N 32 (8). P. 1598–1605.
6. Park C. Review of Chemical-Kinetic Problems of Future NASA Missions, I: Earth Entries // Journal of Thermophysics and Heat Transfer. 1993. Vol. 7. N 3. P. 385‒398.
7. Scalabrin L.C. Numerical Simulation of Weakly Ionized Hypersonic Flow over Reentry Capsules // A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (Aerospace Engineering) in The University of Michigan. 2007. P. 182.
8. Красильщиков А.П., Гурьяшкин Л.П. Экспериментальные исследования тел вращения в гиперзвуковых потоках. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. 208 с.