Расчетные исходные данные для решения тестовых задач в рабочей зоне гиперзвуковой ударной аэродинамической трубы ГУАТ лаборатории РадГД ИПМех РАН


Просмотр статьи
PDF, 1,0 МБ

Calculated initial data for solving test problems in the working area of the hypersonic shock wind tunnel HAST of theRadGDLaboratory of the IPMech RAS

A computer model of shock-wave processes in the working area of the experimental stand Hypersonic Shock Wind Tunnel (HAST) of the Laboratory of Radiation Gas Dynamics of IPMech RAS is presented. The actual dimensions of two modifications of the shock tube were used: HAST-9 and HAST -12. In the calculations, a typical set of initial data implemented in physical experiments was specified.
The computer model is based on the numerical integration of the Euler system of equations, continuity and total energy conservation for a perfect gas.
A numerical study of the gas-dynamic parameters formed at the end of the low-pressure chamber connected to the nozzle providing supersonic outflow into the measuring section of the aerodynamic installation is carried out. A comparison with experimental data on the shock wave velocity and pressure on sensors located flush with the inner surface of the shock tube is presented.

shock tube, hypersonic flow, validation of an author's computer codes

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.22.1.930


Том 22, выпуск 1, 2021 год



Представлена компьютерная модель ударно-волновых процессов в рабочей зоне экспериментального стенда Гиперзвуковая Ударная Аэродинамическая Труба (ГУАТ) Лаборатории Радиационной газовой динамики ИПМех РАН. Использованы реальные размеры двух модификаций ударной трубы: ГУАТ-9 и ГУАТ-12. В расчетах задавался типичный набор исходных данных, реализуемых в физических экспериментах.
Компьютерная модель основана на численном интегрировании системы уравнений Эйлера, неразрывности и сохранения полной энергии для совершенного газа.
Выполнено численное исследование газодинамических параметров, формируемых у торца камеры низкого давления, соединенного с соплом, обеспечивающим сверхзвуковое истечение в измерительную секцию аэродинамической установки. Приведено сравнение с экспериментальными данными по скорости ударной волны и давлению на датчиках, расположенных заподлицо с внутренней поверхностью ударной трубы.

ударная труба, гиперзвуковые потоки, валидация авторских компьютерных кодов

DOI: http://doi.org/10.33257/PhChGD.22.1.930


Том 22, выпуск 1, 2021 год



1. Котов М.А.,Рулева Л.Б., Солодовников С.И. Повышение точности экспериментальных работ на ГУАТ//Физико-химическая кинетика в газовой динамике, 2014 www.chemphys.edu.ru/pdf/2014-11-27-001.pdf
2. Sod G. A Survey of Several Finite Difference Methods for Systems of Nonlinear Hyperbolic Conservation Laws. Journal of Computational Physics, Elsevier, 1978, 27 (1), pp.1-31. 10.1016/0021-9991(78)90023-2
3. КочинН.Е., КибельН.А., РозеН.В. Теоретическаягидромеханика. Ч.Iи II. Изд. 4-е перераб. и доп. М.: Физматгиз. 1963.
4. Edwards, J.R., Liou, M.-S. Low-Diffusion Flux-Splitting Methods for Flow at all Speeds // AIAA Journal. 1998. Vol.36. № 9. pp. 1610-1617.
5. Райзер Ю.П. Введение в гидрогазодинамику и теорию ударных волн для физиков. Учебное пособие. Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект» 2011. 432 с.
6. Стулов В.П. Лекции по газовой динамике. Учебник. – М.: Физматлит. 2004. 192 с.
7. Рулева Л.Б., Солодовников С.И. Частное сообщение. Декабрь 2020 г.
8. Суржиков С.Т. Расчетные исходные данные для решения тестовых задач в измерительной секции гиперзвуковой ударной аэродинамической трубы ГУАТ лаборатории РадГДИПМех РАН// Физико-химическая кинетика в газовой динамике.