Preview

Аэрокосмический научный журнал

Расширенный поиск

Анализ физической адекватности численного расчета коэффициента восстановления температуры при различных вариантах постановки задачи

Полный текст:

Аннотация

Методами численной газодинамики было проведено исследование распределения температуры торможения в турбулентном пограничном слое сжимаемого газа в прямоугольном теплоизолированном канале при сверхзвуковом режиме течения. Была проведена сравнительная оценка адекватности данных, получаемых при использовании k - e 8 SST моделей турбулентности и различных вариантах постановки граничных условий. Показано, что наложение стандартного граничного условия в виде теплоизолированной стенки иногда приводит к занижению коэффициента восстановления температуры на стенке. При этом для получения корректного граничного условия адиабатности необходима дополнительная верификация с использованием эмпирических зависимостей для коэффициента восстановления температуры. DOI: 10.7463/aersp.0216.0837915

Об авторе

А. Д. Клюквин
1) МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2) МГУ им. М.В. Ломоносова
Россия


Список литературы

1. Кутателадзе С.С., Леонтьев А.И. Тепломассообмен и трение в турбулентном пограничном слое. 2-е изд., перераб. М.: Энергоатомиздат. 1985. 320 с.

2. Eckert E., Drewitz O. Die Berechnung des Temperaturfeldes in der laminaren Grenzschicht schnell angeströmter, unbeheizter Körper // Luftfahrt-Forschung. 1942. Bd. 19. С. 189-196.

3. Леонтьев А.И. Газодинамические методы температурной стратификации (обзор) // Известия РАН. МЖГ. 2002. № 4. С. 6-26.

4. Бурцев С.А. Анализ влияния различных факторов на значение коэффициента восстановления температуры на поверхности тел при обтекании потоком воздуха. Обзор // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2004. № 11.28 с.DOI: 10.7463/1104.0551021

5. Леонтьев А.И. Газодинамический метод энергоразделения газовых потоков //Теплофизика высоких температур. 1997. Т. 35. № 1. С. 157-159.

6. Леонтьев А.И., Щеголев Н.Л., Носатов В.В., Стерелюхин С.А. Новый газодинамический метод температурной стратификации газа // Сб. тез. докл. 10-й Всерос. межвуз. н.-т. конф. "Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели". М.: Изд-во ГПНТБ, 1996. С. 76-77.

7. Леонтьев А.И. Температурная стратификация сверхзвукового газового потока // Докл. РАН. 1997. Т. 354. №4. С. 475-477.

8. Бурцев С.А., Леонтьев А.И. Температурная стратификация в сверхзвуковом потоке газа // Изв. РАН. Энергетика. 2000. № 5. С. 101-113.

9. Бурцев С.А.Исследование температурной стратификации газа // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 1998. № 2. С. 65-72.

10. Бурцев С.А. Исследование температурного разделения в потоках сжимаемого газа: дис. ... канд. техн. наук. М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2001. 124 с.

11. Леонтьев А.И., Бурцев С.А., Визель Я.М., Чижиков Ю.В. Экспериментальное исследование газодинамической температурной стратификации природного газа / // Газовая промышленность. 2002. № 11. С. 72-75.

12. Бурцев С.А. Исследование устройства температурной стратификации при работе на природном газе // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2004. № 9. 21 с. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/516097.html (дата обращения 20.01.2016).

13. Виноградов Ю.А., Ермолаев И.К., Здитовец А.Г., Леонтьев А.И. / Измерение равновесной температуры стенки сверхзвукового сопла при течении смеси газов с низким значением числа Прандтля // Известия РАН. Энергетика. 2005. № 4. С. 128-133.

14. Здитовец А.Г., Титов А.А. Экспериментальное исследование газодинамического метода безмашинного энергоразделения воздушных потоков // Тепловые процессы в технике. 2013. № 9. С. 391-397.

15. Бурцев С.А. Исследование путей повышения эффективности газодинамического энергоразделения // ТВТ. 2014. Т. 52. № 1. С. 14-21. DOI: 10.7868/S0040364414010062.

16. Леонтьев А.И., Бурцев С.А. Исследование влияния диссипативных эффектов на температурную стратификацию в потоках газа (обзор) // Теплофизика высоких температур. 2014. Т. 52, №2, С. 310-322.

17. Бурцев С.А., Кочуров Д.С., Щеголев Н.Л. Исследование влияния доли гелия на значение критерия Прандтля газовых смесей // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 5. С. 314-329.DOI: 10.7463/0514.0710811.

18. Бурцев С.А., Киселёв Н.А., Васильев В.К., Титов А.А. Экспериментальное исследование характеристик поверхностей, покрытых регулярным рельефом // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 1. С. 263-290. DOI: 10.7463/0113.0532996.

19. Бурцев С.А., Киселёв Н.А., Леонтьев А.И. Особенности исследования теплогидравлических характеристик рельефных поверхностей // ТВТ. 2014. Т. 52. № 6. С. 895-898. DOI: 10.7868/S0040364414060052.

20. Леонтьев А.И., Олимпиев В.В. Потенциал энергосбережения различных способов закрутки потока и дискретно шероховатых каналов (обзор) // Известия РАН. Энергетика. 2010. № 1. С. 13-49.

21. ANSYS Fluent 12.0 Theory Guide. Режим доступа: http://www.afs.enea.it/project/neptunius/docs/fluent/html/th/node101.htm (дата обращения: 15.03.2016 г.).

22. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.

23. Клюквин А.Д. Верификация численного расчета параметров ламинарного пограничного слоя. // Молодежный научно-технический вестник. Электр. журн. 2015. № 4 (http://sntbul.bmstu.ru/doc/775027.html)

24. Петухов Б.С. Теплообмен в движущейся однофазной среде. Ламинарный пограничный слой: Монография. М.: Издательство МЭИ. 1993. 352с.

25. H.K. Versteeg, W. Malasekera. An Introduction to Computational Fluid Dynamics. The Finite Volume Method. New York, Longman Scientific and technical, 1995. 257 p.


Для цитирования:


Клюквин А.Д. Анализ физической адекватности численного расчета коэффициента восстановления температуры при различных вариантах постановки задачи. Аэрокосмический научный журнал. 2016;2(02):16-29.

For citation:


Kliukvin A.D. Analysing a Numerical Calculation Adequacy of the Recovery Factor for Various Problem Statement Options. Aerospace Scientific Journal. 2016;2(02):16-29. (In Russ.)

Просмотров: 99


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-0982 (Online)