нефизическое решение, при котором происходило запирание потока
на входе в канал. Для более мелкой сетки 120
×
150 (15391 узел) уда-
валось получить адекватное с физической точки зрения решение, на
котором были видны все основные скачки, образующиеся в канале.
Дальнейшее измельчение сетки до 200
×
300 (50901 узел) не приво-
дило к качественному изменению решения, а лишь уменьшало зону
размытия скачков и толщину пограничного слоя.
Проведены расчеты для неравномерных сеток, сгущающихся к
твердым поверхностям по степенному закону. Было установлено, что
использование неравномерных сеток ухудшает качество решения, при-
водит к исчезновению скачков: решение вблизи твердых поверхностей
“забивает” решение в основном канале.
Также исследовалось влияние задания начальных и граничных зна-
чений в угловой начальной точке с использованием следующего ал-
горитма. Вначале проводился расчет течения вязкого потока, обтека-
ющего плоскую пластину. На установившемся режиме этого течения
выделялась конечная зона выхода потока, на которой формировался
профиль продольной скорости
v
1
, близкий к параболическому. Эти
значения скорости
v
1
(
x
2
)
, плотности
ρ
(
x
2
)
и давления
p
(
x
2
)
выбира-
лись в качестве граничного условия в угловой точке в основной задаче.
Они обеспечивали численную гладкость решения, поскольку удовле-
творяли условию
v
1
(0) =
v
2
(0) = 0
и
v
1
(
x
2
) =
v
e
, где
v
e
— значение
продольной скорости набегающего потока. Сравнительные результа-
ты расчетов для этого алгоритма и граничных условий с разрывом в
угловой точке показаны на рис. 5 (4-я полоса обложки). Общая карти-
на течения при устранении разрыва в угловой точке сохраняется, но
происходит некоторое уменьшение угла наклона всех скачков в канале.
Расчет сверхзвукового воздухозаборника
проведен для осесим-
метричного потока в канале со следующими параметрами на входе и
начальными данными:
ρ
∞
= 0
,
1946
кг
/
м
3
, v
z
∞
= 900
м
/
с
, v
r
∞
= 0
, p
∞
= 12084
,
5
Па
;
ρ
0
= 0
,
1946
кг
/
м
3
, v
r
0
= 0
, v
z
0
= 90
м
/
с
, p
0
= 12084
,
5
Па
.
На рис. 6, 7 (4-я полоса обложки) приведены результаты расчетов
параметров потока в канале и вне воздухозаборника для случая иде-
ального и вязкого газов. Число Маха в невозмущенном набегающем
потоке M
= 3
. При численном решении использована адаптивная
система координат
X
j
, а в качестве координат
X
0
j
использована ци-
линдрическая система координат. Число узлов сетки — 41258. При
расчете течения идеального газа и на первом этапе расчета вязкого
газа (невязкое течение) применялись схемы TVD. Результаты сравне-
ния показывают значительное различие в решениях для идеального
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
51
