The numerical results of three-dimensional simulations of gasdynamic processes in a dual-mode cavity-based scramjet combustor with throttle are presented. The flowfield in the chamber is predicted by the code developed in Institute for Problems in Mechanics Russian Academy of Sciences (IPMech RAS). The steady and unsteady flow regimes at different throttle heights are obtained and studied. The combustor flowfield parameters variation as throttle position changes is considered. The effect of cold gas injection in a dual mode three-dimensional combustor flowfield is examined. Three-dimensional numerical simulations of a dual-mode scramjet via an unstructured-grid approach are performed for non-reacting perfect gas for the purposes of verifying a developed numerical simulation capability. The experimental data of non-combustion runs and the results of three-dimensional simulations are compared. It is shown that this model satisfactory repeats experimental data for “cold” flow.
hypersonic aircraft, scramjet, gas dynamics, numerical simulations, computational aerodynamics, software systems, unstructured grids
В работе приводятся результаты численного моделирования пространственного течения и теплофизических процессов в камере сгорания двухрежимного ГПВРД с полостью и механической дроссельной заслонкой. Расчеты выполнялись с использованием программного комплекса, разработанного в ИПМех РАН. Получены и исследованы стационарные и нестационарные режимы течения для различных положений дроссельной заслонки. Изучалось влияние степени перекрытия сечения канала на структуру течения. Для каждого из рассмотренных режимов определены значения основных параметров потока в канале ГПВРД, получены тепловые характеристики стенок камеры сгорания. Проведено исследование влияния впрыска холодного газа со стенок полости на пространственную картину течения в камере сгорания при различных положениях дроссельной заслонки и условиях впрыска. Изучены возможности разработанной трехмерной аэротермодинамической модели двухрежимного ГПВРД при описании результатов лабораторных испытаний.
гиперзвуковые летательные аппараты, гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, газовая динамика, математическое моделирование, вычислительная аэродинамика, программные комплексы, неструктурированные сетки
