In this paper we present some results of flow simulations in the ramjet air intake. Particularly, the influence of boundary layer thickness at inlet and counter pressure in the outflow region (implemented via energy input) on the flow is studied. Simulation results show that these parameters can have crucial influence on the flow pattern and their correct accounting is of the great importance in validation with laboratory experiments.
air intake, ramjet, energy input, Navier-Stokes equations
В работе представлены результаты численного моделирования течений в воздухозаборнике модельного тракта прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД). Проведено исследование влияния параметров потока, таких как толщина пограничного слоя (ПС) на входе и противодавления (реализуемого с помощью вложения энергии в поток) на выходе из воздухозаборника, на характер течения. Показано, что данные параметры существенно влияют на характер течения в воздухозаборнике, и их правильный учет критически важен при сравнении с натурным экспериментом.
воздухозаборник, прямоточный двигатель, вложение энергии в поток, уравнения Навье-Стокса
1. О.В. Гуськов, В.И. Копченов, И.И. Липатов, В.Н. Острась, В.П. Старухин. Процессы торможения сверхзвуковых течений в каналах. М.: ФИЗМАЛИТ, 2008. 2. J. Anderson. Hypersonic and high-temperature gas dynamics, Second edition, AIAA, 2006 3. Забайкин В.А. Управление псевдоскачком нестационарным воздействием // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2011. Т.12. 7 c. http://chemphys.edu.ru/issues/2011-12/articles/353/ 4. C. Peebles. Road to Mach 10: Lessons learned from the X34A flight research program, AIAA, 2008 5. Котов М.А. Моделирование поверхности гиперзвукового летательного аппарата // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2013. Т. 14, вып. 4. 5 c. http://chemphys.edu.ru/issues/2013-14-4/articles/427/ 6. Железнякова А.Л., Суржиков С.Т. На пути к созданию модели виртуального ГЛА. I. М.: ИПМех РАН, 2013 7. Гибридный вычислительный кластер K-100. <http://www.kiam.ru/MVS/resourses/k100.html> 8. В.Е. Борисов, А.А. Давыдов, И.Ю. Кудряшов, А.Е. Луцкий, И.С.Меньшов. Параллельная реализация неявной схемы на основе метода LU-SGS для моделирования трехмерных турбулентных течений // Математическое моделирование, 2014, Т.26, № 10, С. 6478 9. И. Ю. Кудряшов, А. Е. Луцкий, Численное моделирование эффектов турбулизации и реламинаризации потока в результате активных внешних воздействий // Математическое моделирование, 2014, Т.26, № 3, С. 313 10. J.L. Wagner. Experimental studies of unstart dynamics in inlet/isolator configurations in a Mach 5 flow, PhD Thesis, The University of Texas at Austin, 2009 11. H. Koo, V. Raman. Large-eddy simulation of a supersonic inlet-isolator // AIAA Journal, 2012, Vol. 50, № 7, Pp. 1596-1613 12. S. Xu, M.P. Martín. Assessment of inflow boundary conditions for compressible turbulent boundary layers // Physics of Fluids, 2004, 16 (7) 13. Turbulence Modeling for CFD (Third Edition). David C. Wilcox. DCW Industries, Inc., 2006. 14. I. Jang, R.Pecnik, P.Moin. A numerical study of the unstart event in an inlet/isolator model. Center for Turbulence Research Annual Research Briefs, 2010, Pp 93103. 15. В.Т. Жуков [и др.] Исследование картины течения в модельном тракте двигателя высокоскоростного летательного аппарата // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. 2015. № 5. 23 с. 16. Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение: Справочник. 2-е изд. Под ред. В. М. Школьникова. М.: Химия, 1999
