Функционирование съемного удлиненного сопла гиперзвуковой ударной аэродинамической трубы



The functioning of a removable elongated nozzle in the Hypersonic Aerodynamic Shock Tube

Results of calculation and experimental research of an elongated nozzle block functioning in hypersonic aerodynamic shock tube of the laboratory of radiation gas dynamics at the IPMech RAS are presented. Making and testing of removable nozzle was converted from standard hypersonic conical nozzle. The quasi-stationary gas flow through a new elongated nozzle block and the formation of a near-to-nozzle field of gas-dynamic parameters in a jet in a vacuum chamber are calculated. The stagnation pressures of the hypersonic flow at different distances from the nozzle section in the normal operation modes of the unit were experimentally measured. The calculated and experimentally measured stagnation pressures at the outlet of the elongated nozzle were compared, it showed satisfactory matches.

hypersonic flow, nozzle, shock tube, stagnation pressure, experiment.

Игорь Эдуардович Иванов, Михаил Алтаевич Котов, Лариса Борисовна Рулева, Сергей Солодовников

Том 19, выпуск 3, 2018 год



Представлены результаты расчетно-экспериментальных исследований удлиненного соплового блока гиперзвуковой ударной аэродинамической трубы лаборатории радиационной газовой динамики ИПМех РАН. Изготовлен и испытан съемный раструб, преобразующий штатное гиперзвуковое коническое сопло в удлиненное сопло. Рассчитано квазистационарное истечение газа через новый удлиненный сопловой блок и формирование ближнего к соплу поля газодинамических параметров в струе в вакуумной камере. Экспериментально измерены давления торможения гиперзвукового потока на разных расстояниях от выходного среза сопла в штатных режимах работы установки. Проведено сравнение рассчитанных и экспериментально измеренных давлений торможения на выходе удлиненного сопла, которое показало удовлетворительное совпадение.

гиперзвуковой поток, съемное удлиненное сопло, линии тока, давление торможения, численный расчет, эксперимент.

Игорь Эдуардович Иванов, Михаил Алтаевич Котов, Лариса Борисовна Рулева, Сергей Солодовников

Том 19, выпуск 3, 2018 год



1. Ivanov I. A., Kotov M. A., Kryukov I. A., Ruleva L. B. and Solodovnikov S. I. Investigation of gas dynamic parameters of the conical nozzle block functioning in the Hypersonic Aerodynamic Shock Tube //Journal of Physics: Conf. Series, 2018 Vol. 1009.
2. Kotov M.A., Kryukov I.A., Ruleva L.B., Solodovnikov S.I., Surzhikov S.T. Experimental Investigation Of An Aerodynamic Flow Of Geometrical Models In Hypersonic Aerodynamic Shock Tube //AIAA 20132931, 14 p.
3. Котов М. А., Рулева Л. Б., Солодовников С., Суржиков С. Т. Исследование ударно-волновых процессов обтекания клиновидных моделей с кавернами в гиперзвуковой ударной аэродинамической трубе//Физико-химическая кинетика в газовой динамике, 2014. Т.15, вып. 3. http://chemphys.edu.ru/issues/2014-15-3/articles/223/
4. Котов М. А., Крюков И. А., Рулева Л. Б., Солодовников С. И., Суржиков С. Т. Расчетно-экспериментальное исследование структуры гиперзвукового потока в плоском канале сложной конфигурации // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Машиностроение». 2015. № 1 С. 421. DOI: 10.18698/0236-3941-2015-1-4-21.
5. Рулева Л.Б., Котов М.А., Солодовников С.И. Сверхзвуковое осесимметричное сопло. Патент № 181016 от 03.07.2018 г. Б.И.№ 19.
6. Годунов С.К., Забродин А.В., Иванов М.Я., Крайко А.Н., Прокопов Г.П. Численное решение многомерных задач газовой динамики. М.: Наука, 1976, 400 с.
7. Иванов И.Э., Крюков И.А. Квазимонотонный метод повышенного порядка точности для расчета внутренних и струйных течений невязкого газа // Математическое моделирование, 1996, Т. 8, № 6, С.47-56.
8. Глушко Г.С., Иванов И.Э., Крюков И.А. Метод расчета турбулентных сверхзвуковых течений. Математическое моделирование, 2009, Т. 21, № 12, c.103-121.