Навье-Стокса сопла

Область формирования течения начинается относительно близко к поверхности (согласно [1] расстояние Zg составляет около 11,2 диаметра сопла). Здесь вертикальная составляющая скорости уменьшается и преобразуется в ускоряющуюся горизонтальную составляющую скорости. Известны аналитические решения уравнений Навье-Стокса д.чя такого течеиия в окрестности критической точки для идеализированного предельного случая бесконечно широ- [c.267]

Теоретическое исследование течения вязкого газа при малых числах Рейнольдса основано на решении упрощенных уравнений Навье — Стокса, полученных в предположении, что отношение поперечной компоненты скорости к продольной и отношение продольного градиента к поперечному имеет порядок относительного удлинения сопла [28, 206]. В результате упрощений в уравнениях Навье — Стокса исчезают члены, содержащие вторые производные но X, и для расчета течения в сопле нужно решать эволюционную по х задачу, а не краевую задачу для полных уравнений Навье — Стокса. [c.343]

В последнее время появились работы, посвященные расчетному исследованию течений в соплах Лаваля на основе решения полных уравнений Навье — Стокса [102, 103, 191, 204, 205]. В этих работах для нахождения стационарного решения используется метод установления. В работе [205] проведено исследование колебательно-неравновесного течения смеси СОг — N2 — О2 — Н2О в плоских соплах Лаваля при больших и умеренных числах Рейнольдса. Изучен ряд особенностей, свойственных этим течениям процессы колебательной релаксации в невязком ядре и пограничном слое, двумерный характер течения, влияние колебательной релаксации на распределение газодинамических параметров, обратное влияние пограничного слоя на течение в невязком ядре потока. [c.348]

Наиболее полное исследование течений в соплах Лаваля путем решения полных уравнений Навье — Стокса проведено в работе [102]. Ниже кратко изложены некоторые результаты этой работы. Полная система нестационарных уравнений Навье — Стокса имеет вид [c.348]

В физической аэродинамике большое внимание уделяется исследованиям неравновесных процессов в течениях газа и плазмы, что связано с задачами авиационной и космической техники, физики высокотемпературной плазмы и т. д. В историческом аспекте для задач газовой динамики наряду с определением макроскопических параметров течения характерным является переход ко все более детальному учету микрохарактеристик потока на молекулярном, атомном и даже ядерном уровнях. Так, для решения задач обтекания при сравнительно небольших температурах достаточно информации о распределении макроскопических величин плотности р, давления р, скорости V и т. д. в поле течения, так что описание всех явлений может быть получено с помош,ью обычных уравнений Навье —Стокса. При переходе к более высоким температурам, например в задачах расчета структуры ударных волн, теплопередачи к поверхностям обтекаемых тел, течений в соплах двигателей и аэродинамических установках и т. д., необходимо учитывать явления, связанные с конечностью скоростей протекания физико-химических процессов возбуждение колебательных степеней свободы молекул, диссоциацию, ионизацию и т. д. Это, в свою очередь, требует детальной информации о микроструктуре течения вероятностях и сечениях элементарных процессов, кинетике физико-химических реакций и т. д. Относящийся сюда класс релаксационных явлений, характеризуемый химической и температурной неравновесностью, исследован в настоящее время достаточно подробно [39]. [c.122]

Отмеченное выше свойство отсутствия областей замедления газа на стенке сопла, по принятым в настоящее время представлениям, гарантирует существование безотрывного пограничного слоя, а значит, и безотрывность течения в целом (рассматриваемого теперь как решение уравнений Навье-Стокса при достаточно большом числе Рейнольдса). Эти представления основываются как на теории пограничного слоя [73], так и на полуэмпирических локальных критериях отрыва. [c.122]

Число Ие связано с числом Рейнольдоа Кешо, определенным в п. 5.5.4, соотношением Ке о = Ве /Гш, где — длина сопла, отнесенная к радиусу минимального сечения, а Г — температура стенки, отнесенная к температуре торможения. Таким образом, число Веи,о примерно на порядок больше числа Ве. При числах Ве указанного диапазона вязкость газа проявляется не только в тонком пристеночном пограничном слое, но и по всему сечению. При расчете параметров течения нельзя уже ограничиться введением поправки па толщину вытеснения пограничного слоя, а необходимо при тех или иных предположениях решать систему уравнений Навье — Стокса. Теоретическому и экспериментальному исследованию течений в соплах при малых числах Рейнольдса посвящены работы [28, 66, 102, 103, 110, 160, 163, 191, 204-206]. [c.343]

В работе [205] рассмотрено турбулентное течение в плоских соплах гидродинамических лазеров, при этом расчет выполнен на основе параболизироваиных уравнений Навье — Стокса. Турбулентность учитывалась с помощью так называемой (А — е)-модели турбулентности. Некоторые особенности течений в соплах при малых числах Рейнольдса рассмотрены в работе [110], в которой представлены экспериментальные данные по расходу и удельному импульсу, расчетные результаты по теории пограничного слоя и методу узкого канала, а также дано сравнение экспериментальных и расчетных данных. [c.347]

В работе [191] проведено численное исследование ламинарного течения в сопле с отсасывающими щелями, расположенными в дозвуковой части. Разработана разностная схема расщепления по времени для решения уравнений Навье — Стокса и описана ее реализация на векторной ЭВМ СДС 8ТАВ-100. Схема хорошо векторизуется и удобна для реализации на конвейерных процессорах. [c.348]

Стрикверда Дж. К. Разностная схема расщепления по времени для уравнения Навье — Стокса течения сжимаемого газа и ее применение к Расчету течений в соплах со щелями. Ц Параллельные вычисления. М. Наука, 1986.— С. 236-248. [c.361]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология