ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 533.21

Техническая механика, 2018, 4, 68 - 74

АЛГОРИТМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВИЙ НА ОСИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КООРДИНАТ ПРИ РАСЧЕТЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ ВЯЗКОГО ГАЗА

Тимошенко В. И., Галинский В. П.

Тимошенко В. И.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

Галинский В. П.
Институт технической механики Национальной академии наук Украины и Государственного космического агентства Украины
Украина

      В работе рассматривается вопрос об особенности расчета параметров пространственного течения в многокомпонентой сверхзвуковой струе на оси цилиндрической системы координат. Эта особенность связана с наличием членов типа источника в уравнениях, в знаменателе которых содержится радиальная координата, которая обращается в нуль на оси цилиндрической системы координат. Целью работы является разработка алгоритма определения граничных условий на оси цилиндрической системы координат при расчете течения в сверхзвуковой пространственной струе в приближении «вязкого слоя». Для решения уравнений «вязкого слоя» используется маршевый метод расчета поля течения вдоль оси цилиндрической системы координат. Вычисление параметров потока в узле, расположенном на оси цилиндрической системы координат, осуществляется по явной конечно-разностной схеме в декартовой системе координат. Конечно-разностная дискретизация уравнений в декартовой системе координат в узле на оси производится по схеме крест с использованием параметров потока в узлах, расположенных в окрестности оси в меридиональных плоскостях 0, ?/2, ? и 3?/2. Для задания параметров потока в узлах в окрестности оси в меридиональных плоскостях, находящихся за пределами расчетной области, используется восполнение параметров потока исходя из граничного условия симметрии на граничной меридиональной плоскости. Полученные параметры потока на оси на новом слое используются для задания граничных условий на оси цилиндрической системы координат во всех меридиональных плоскостях расчетной сетки. Предложенный подход устранения особенности при расчете параметров потока на оси цилиндрической системы координат для струйных пространственных сверхзвуковых течений является новым. Используя предложенный подход, можно достаточно просто обобщать алгоритмы расчета осесимметричных струйных течений на случай произвольных пространственных неосесимметричных течений в струе. Таким образом, разработан алгоритм расчета пространственного несимметричного течения в струе с использованием цилиндрической системы координат. Полученные в работе результаты могут быть легко внедрены в алгоритмы расчета течения в пространственных струях.

цилиндрическая система координат, декартовая система координат, ось струи, особенность, пространственное течение, алгоритм, граничное условие

1 Иванов М. Я., Крайко А. Н. Метод сквозного счета для двумерных и пространственных сверхзвуковых течений. II. Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1972. Т. 12, № 3. С. 805–813.

2 Иванов М. Я., Назаров В. П. Численное решение задачи о «боковом» взаимодействии нерасчетных сверхзвуковых струй идеального газа с плоскостью и друг с другом Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1974. Т. 14, № 1. С. 179–187.

3 Тимошенко В. И., Белоцерковец И. С. Маршевый расчет течения при взаимодействии сверхзвуковой турбулентной струи со спутным ограниченным дозвуковым потоком / Вісн. Дніпропетр. ун-ту. 2008. 1, вип. 1. С. 15–23.

Copyright (©) 2018 Тимошенко В. И., Галинский В. П.

Copyright © 2014-2018 Техническая механика