Математическое моделирование процесса соударения плоских струй идеальной жидкости

На основе применения законов сохранения массы, импульса и дополнительного условия разработаны зависимости для определения углового положения стационарных струй идеальной жидкости, сформировавшихся в результате столкновения под углом друг к другу двух неодинаковых струй со свободными границами. Проведено сравнение расчетных значений ширины и углового положения сформировавшихся струй, полученных с помощью разработанных зависимостей и известных из литературных источников моделей, с данными численных расчетов процесса столкновения двух неодинаковых струй жидкости, выполненных в среде ANSYS AUTODYN в системе координат Эйлера. Установлена рациональная область применения разработанных и известных зависимостей для определения углового положения сформировавшихся струй. Для повышения точности экспресс-оценки угловых отклонений сформировавшихся струй в широком диапазоне изменения параметров сталкивающихся струй предложено соотношение, основанное на аппроксимации результатов численных расчетов.

Литература

[1] Гуревич М.И. Теория струй идеальной жидкости. М.: Наука, 1979. 536 с.

[2] Физика взрыва / Под ред. Л.П. Орленко. В 2 т. Т. 2. М.: Физматлит, 2002. 656 с.

[3] Тарасов В.А., Баскаков В.Д. Методология обоснования и технологического обеспечения рациональной точности боеприпасов на ранних стадиях технической подготовки производства // Боеприпасы и высокоэнергетические конденсированные системы. 2008. № 2. С. 97-103.

[4] Тарасов В.А., Баскаков В.Д., Круглов П.В. Методика проектирования технологии изготовления высокоточных деталей боеприпасов // Оборонная техника. 2000. № 1-2. С. 89-92.

[5] Кинеловский С.А. Концепция упругих-неупругих взаимодействий струйных потоков и соударение струй идеальной несжимаемой жидкости // Физика горения и взрыва. 1994. Т. 30. № 3. С. 75-85.

[6] Curtis J.P. Asymmetric Formation of Shaped Charge Jets // In Proceedings of the 17th International Symposium on Ballistics. Midrand, South Africa, 1998. Vol. 2. Р 405-412.

[7] Тришин Ю.А. Физика кумулятивных процессов. Новосибирск: Изд-во Ин-та гидродинамики им. М.А. Лаврентьева СО РАН, 2005. 324 с.

[8] Кинеловский С.А., Соколов А.В. О несимметричном соударении плоских струй идеальной несжимаемой жидкости // Прикладная механика и техническая физика. 1986. № 1. С. 54-57.

[9] Тарасов В.А., Баскаков В.Д., Дубовской М.А. Влияние технологической наследственности на пробивное действие кумулятивных зарядов // Оборонная техника. 1995. № 4. С. 54-59.

[10] Miller Simcha, Ceder Roy. The indeterminacy of the outgoing flow of two impinging asymmetric jets // In proceedings of the 19th International Symposium on Ballistics, 7-11 May 2001. Interlaken, Switzerland. Р. 843-850.

[11] Алексеев А.Н., Тарасов В.А. Разработка и внедрение струйной пакетной технологии для очистки поверхностей деталей на предприятиях машиностроительного комплекса // Справочник. Инженерный журнал с приложением. 2003. № 12. С. 6-10.

[12] Тарасов В.А., Колпаков В.И., Королев А.Н., Баскаков В.Д. Численное моделирование процесса струйно-динамической промывки деталей с глухими отверстиями // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2011. № 4. С. 34-41.

[13] Федоров С.В., Велданов В.А. К определению размеров кавитационной полости в воде за движущимся с высокой скоростью цилиндрическим телом // ЖТФ. 2013. Т. 83. № 2. С. 15-20.