Семинар по фундаментальным проблемам аэродинамики в формате видеоконференции ЦАГИ им. Н.Е. Жуковского, ИТПМ СО РАН, СПбПУ, ИМех МГУ

Тема: Расчет высотных термически неравновесных струй на основе квазигазодинамических уравнений

Автор: Александр Михайлович Молчанов (МАИ) alexmol_2000@mail.ru

Разработан метод расчета высотных струй, истекающих в разреженный газ. Метод основан на использовании квазигазодинамических (КГД) уравнений. Расчет этим методом требует использования существенно меньших компьютерных ресурсов по сравнению с методами прямого численного моделирования. Из уравнения Больцмана получены уравнения неразрывности компонентов газовой смеси и уравнения переноса колебательных энергий в квазигазодинамической постановке. Показано, что при расчете с использованием КГД уравнений интенсивность излучения существенно ниже, чем при расчете на основе стандартной системы уравнений Навье-Стокса (НС). Это обусловлено снижением температур (поступательной, вращательной и колебательных) в слое смешения. Сопоставление результатов расчета с имеющимися экспериментальными данными, в частности, данным по излучению ракеты Titan 3B, показало удовлетворительное согласование.

Рис. 1. Излучение РД на больших высотах («Titan IIIB»). 1 – Расчет на основе решения уравнений Навье-Стокса; 2- Расчет на основе решений уравнений для разреженного газа