Record Details

VERIFICATION OF HYBRID NUMERICAL SCHEME FOR THE CASE OF COMPRESSIBLE JET IMPINGIMENT ON FLAT PLATE

Civil Aviation High TECHNOLOGIES

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title VERIFICATION OF HYBRID NUMERICAL SCHEME FOR THE CASE OF COMPRESSIBLE JET IMPINGIMENT ON FLAT PLATE
ВЕРИФИКАЦИЯ ГИБРИДНОЙ ЧИСЛЕННОЙ СХЕМЫ ДЛЯ ЗАДАЧИ НАТЕКАНИЯ СЖИМАЕМОЙ СТРУИ НА ТВЕРДУЮ ПРЕГРАДУ
 
Creator Матвей Крапошин Викторович; ИСП РАН
Сергей Стрижак Владимирович; ИСП РАН
 
Subject Сжимаемая струя; твердая преграда; бочка Маха; устойчивость; сетка; численная схема; нестационарный расчет
 
Description The article deals with the questions of mathematical modeling of compressible jet outflow from model nozzle and jet impingiment on flat plate at various values of n. pisoCentralFoam solver which is based on the Kurganov-Tadmor hy- brid numerical scheme, PISO algorithm and finite volume method, is used for the solution of this problem. The model, based on unsteady Reynolds equation and K-omega SST turbulence model with boundary functions is used for compressi- ble jet calculation. The problem definition for calculation of jet impingiment on flat plate is given. The simulation domainwas selected as a rectangle. Only a half of the nozzle was considered for simplification. The mixed boundary condition for pressure setting in case of free jet was used on the outlet of simulation domain. The special condition for the pressure with table data, allowed to increase the value of pressure gradually, was used on the inlet of simulation domain. The value of the jet pressure degree was selected as n = 2.5 and n = 5.0. The results of distribution of the velocity magnitude, field pressure, upon symmetry axes were received. The simulations were done with grids 100 000-500 000 cells. The average value of y+ was equal to 270. The calculations were done for the end time Tend = 0.01 s. Comparison of the results of pressure distribution calculation based on nozzle length on different grids with the results of the experiment is carried out. The coin- cidence to engineering accuracy of 5 % is received.
В статье рассматриваются вопросы математического моделирования истечения свободной сжимаемой тур- булентной струи из модельного сопла и натекания струи на твердую преграду при различных степенях нерасчетно- сти. Для решения задачи используется разработанный авторами статьи решатель pisoCentralFoam на базе гибридной численной схемы Kurganov-Tadmor, алгоритма PISO и метода контрольного объема. Для расчета сжимаемой струи используется модель на базе нестационарных уравнений Рейнольдса и k-omega SST модели турбулентности с при- стеночными функциями. Приведена постановка задачи для расчета натекания струи на преграду. Расчетная область представляла собой прямоугольник. Для упрощения постановки задачи рассматривалось только половина сопла. Для случая свободной струи на задания давления на выходе расчетной области использовалось смешанное гранич- ное условие 3-го рода. На входе расчетной области задавалось специальное табличное условие для давления, кото- рое позволяло постепенно поднимать абсолютное значений для давления. Значение степени нерасчетности струи выбиралось равным n = 2,5 и n = 5,0. Проведен анализ сеточной сходимости на сетках от 100 тысяч до 500 тысяч ячеек. Среднее значение величины y+ составило 270. Расчеты проводились для конечного времени Tend = 0,01 се- кунды. Получены результаты распределения поля модуля скорости, давления на оси симметрии. Проведено сравне- ние результатов расчета распределения давления по длине сопла на разных расчетных сетках с результатами экспе- римента. Получено совпадение с результатами эксперимента с точностью в 5 %.
 
Publisher Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)
 
Date 2016-11-28
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
 
Format application/pdf
 
Identifier http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/841
 
Source Civil Aviation High TECHNOLOGIES; № 226 (2016); 183-190
Научный вестник МГТУ ГА; № 226 (2016); 183-190
2079-0619
 
Language rus
 
Relation http://avia.mstuca.ru/jour/article/view/841/720
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).