Numerical Simulation Intra-Chamber of Unsteady Turbulent Flows Stimulate. Part 1

Abstract

В работе представлена методика моделирования трехмерных внутренних нестационарных турбулентных течений, в частности, течения продуктов сгорания в твердотопливном ракетном двигателе. Приведена система определяющих уравнений, описывающая поток сжимаемого вязкого газа, записанная в цилиндрической системе координат. Предложен вычислительный алгоритм, разработанный на основе модифицированной схемы расщепления векторов потоков, относящийся к классу методов, использующих подход Годунова. Данный алгоритм пригоден для сквозного расчета внутреннего течения по всему тракту ракетного двигателя, включающего как зоны дозвукового течения в камере, так и зону сверхзвукового течения в сопле. Полученные результаты численного моделирования внутреннего турбулентного течения газа в модельном ракетном двигателе показывают осциллирующий ударно-волновой характер процессов, протекающих в камере двигателя на начальном этапе работы. Определено время выхода двигателя на стационарный режим. Ключевые слова: внутрикамерные процессы; турбулентность; нестационарное течение; вычислительная гидрогазодинамика.

Nonlinear Processes in Safety Systems for Substances with Parameters Close to a Critical State

“…These gas dynamic equations are supplemented by the equations of the k-turbulence model. A more detailed mathematical setting can be found in [16,25].…”

Numerical Simulation of Intrachamber Processes in the Power Plant

“…Mathematical modeling of intrachamber processes in a power plant is considered in [14][15][16][17][18][19][20][21]. However, they lack practically useful criteria equations.…”

“…However, they lack practically useful criteria equations. In [13][14][15][16][17][18][19][20], it is shown that the spatial flow in the CC and PV is characterized by the presence of vortex structures. Heat exchange processes in different layouts of PP are studied in [15][16][17], but they do not provide criteria relations, and there is no assessment of the applicability for equations [1][2][3][4][5][6][7].…”

“…In [13][14][15][16][17][18][19][20], it is shown that the spatial flow in the CC and PV is characterized by the presence of vortex structures. Heat exchange processes in different layouts of PP are studied in [15][16][17], but they do not provide criteria relations, and there is no assessment of the applicability for equations [1][2][3][4][5][6][7]. The study of heat transfer in the CC PP in the one-dimensional statement is carried out in [14], but there is no assessment of the adequacy of the obtained results as applied to spatial objects.…”

“…The application of mathematical modeling methods to study the heat exchange processes in individual structures of PP is considered in [10][11][12][13][14][15][16][17][18][19][20]. In [10][11][12][13][14][15][18][19][20]22], the features of the flow structure in the pre-nozzle volume of CC PP with a recessed nozzle are shown, but there are no assessments of heat exchange near the surface of the recessed nozzle.…”