на достаточно больших расстояниях от среза сопла) поверхностях рас-
четной области ставятся условия свободного истечения
∂ ~f
∂x
n
= 0
, где
x
n
— координата, нормальная к граничной поверхности;
~f
— вектор
результирующих переменных.
Приведенная система уравнений дополняется начальными услови-
ями
u
(
r,
0) = 0
, ρ
(
r,
0) =
ρ
0
, e
(
r,
0) =
e
0
.
Численная реализация разработанной модели основана на мно-
гоблочной многосеточной технологии расчетов на неортогональных
структурированных сетках с использованием схем расщепления по
физическим процессам и направлениям. Система уравнений Навье–
Стокса решалась на основе явного метода Годунова [6, 7]. При этом
“вязкая” часть системы уравнений Навье-Стокса определялась также
явным образом. При аппроксимации конвективной составляющей век-
торов потоков на границах расчетной ячейки применялась процедура
расчета распада разрыва, разработанная С.К. Годуновым, с использо-
ванием реконструкции сеточной функции (внутри расчетной ячейки),
которая была взята из работ [8, 9]. Более подробная информация об
используемой в работе численной методики приведена в работе [10].
Результаты численного моделирования.
При численном модели-
ровании газодинамических процессов в рассматриваемой задаче рас-
четная область представлялась на основе двух сопряженных между
собой областей:
первая область
состоит из внутренней части конструкции РСТТ и
прямоугольной зоны, являющейся продолжением предыдущей зоны,
располагающейся за соплом (вниз по течению) и имеющей попереч-
ные размеры, равные диаметру среза сопла;
вторая область
представляет собой многоугольник, нижняя гра-
ница которого сначала проходит по оси симметрии моноблока, далее
по его наружной поверхности и оканчивается границей сопряжения
с первой областью. Этот многоугольник слева ограничен вертикаль-
ной плоскостью, через которую внешний поток газа с параметрами
W
∞
, p
∞
, T
∞
, γ
= 1
,
4
втекает в расчетную область.
В затопленном пространстве в качестве начальных условий в спут-
ном потоке и краевых условий на границе расчетной области, в зоне
вдува спутного потока, использовались параметры, соответствующие
следующим вариантам расчетов:
—
W
∞
= 72000
см
с
, p
∞
= 0
,
036
атм
, T
∞
= 270
K
, γ
= 1
,
4
(высота
h
= 25
км);
—
W
∞
= 147300
см
с
, p
∞
= 0
,
00065
атм
, T
∞
= 270
K
, γ
= 1
,
4
(высота
h
= 55
км).
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2 51
