Численное моделирование процессов энергоразделения в потоках сжимаемого газа
 Скачать 3.7 Mb.
|
|
111. Леонтьев А. И., Волчков Э. П., Лебедев В. П. Тепловая защита стенок плазмотронов. Низкотемпературная плазма. — Новосибирск: Ин-т тепло физики СО РАН, 1995. — Т. 15. — 335 с. 112. Leontiev A. I., Lushchik V. G., Makarova M. S. The temperature recovery factor in a boundary layer on a permeable plate // High Temperature. — 2017. — Mar. — Vol. 55, no. 2. — Pp. 246–252. 113. Виноградов Ю. А., Ермолаев И. К., Леонтьев А. И. Теплообмен в турбулентном слое сжимаемого газа на проницаемой поверхности при че редующемся вдуве-отсосе // Теплофизика высоких температур. — 1999. — Т. 37, № 2. — С. 340–343. 114. Коэффициенты восстановления на проницаемой поверхности и в обла сти газовой завесы в сверхзвуковом турбулентном пограничном слое / Ю. В. Барышев, Ю. А. Виноградов, А. И. Леонтьев, В. И. Рождествен ский // Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. — 1972. — № 2. — С. 131–131. 115. Bellettre J., Bataille F., Lallemand A. A new approach for the study of turbu lent boundary layers with blowing // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1999. — Vol. 42, no. 15. — Pp. 2905 – 2920. 116. Mathelin L., Bataille F., Lallemand A. Blowing models for cooling surfaces // International Journal of Thermal Sciences. — 2001. — Vol. 40, no. 11. — Pp. 969–980. 117. Blowing Effects on Heat and Mass Transfer for Different Geometrical Config urations / F. Bataille, L. Mathelin, J. Bellettre, A. Lallemand // Proceedings of Symposium on Advanced Flow Management. Part B - Heat Transfer and Cooling in Propulsion and Power Systems. — 2003. 162 118. Thermal Behavior of Porous Plates Subjected to Air Blowing / J. Bellettre, F. Bataille, J.-C. Rodet, A. Lallemand // Journal of Thermophysics and Heat Transfer. — 2000. — Vol. 14, no. 4. — Pp. 523–532. 119. Mathelin L., Bataille F., Lallemand L. Near wake of a circular cylinder sub mitted to blowing – I: Boundary layers evolution // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 2001. — Vol. 44, no. 19. — Pp. 3701 – 3708. 120. Heat, Mass, and Momentum Transfer for Flow over a Flat Plate with Blowing or Suction: Tech. Rep. NACA-TN-3208 / H. S. Mickley, R. C. Ross, A. L. Squy ers, W. E. Stewart. — Washington, DC, United States: National Advisory Committee for Aeronautics, 1954. — July. 121. Squire L. C. Further experimental investigations of compressible turbulent boundary layers with air injection. — London: HM Stationery Office, 1970. 122. Aggarwal J.K., Hollingsworth M.A., Mayhew Y.R. Experimental friction fac tors for turbulent flow with suction in a porous tube // International Journal of Heat and Mass Transfer. — 1972. — Vol. 15, no. 9. — Pp. 1585 – 1602. 123. Soave Giorgio. Equilibrium constants from a modified Redlich-Kwong equa tion of state // Chemical Engineering Science. — 1972. — Vol. 27, no. 6. — Pp. 1197–1203. 124. Zucrow M.J., Hoffman J.D. Gas Dynamics, Multi-Dimensional Flow. Gas Dy namics. — Wiley, 1977. 125. Dutton R. A. The effects of distributed suction on the development of turbu lent boundary layers: Tech. Rep. 3155. — London: Cambridge: Engineering Laboratory, 1958. 126. Ерошенко В.М., Зайчик Л.И. Гидродинамика и тепломассообмен на про ницаемых поверхностях. — М.: Наука, 1984. — 274 с. 127. Effect of Distributed Suction on the Development of Disturbances on the Wing Profile / G. R. Grek, M. M. Katasonov, V. V. Kozlov, V. I. Kornilov // Doklady Physics. — 2020. — Apr. — Vol. 65, no. 4. — Pp. 157–160. 163 128. Ferro Marco, Fallenius Bengt E.G., Fransson Jens H.M. Experimental study on turbulent asymptotic suction boundary layers // Journal of Fluid Mechan ics. — 2021. — Vol. 915. — P. A80. 129. Effect of uniform blowing/suction in a turbulent boundary layer at mod erate Reynolds number / Yukinori Kametani, Koji Fukagata, Ramis ¨Orl¨u, Philipp Schlatter // International Journal of Heat and Fluid Flow. — 2015. — Vol. 55. — Pp. 132–142. — Special Issue devoted to the 10th Int. Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements (ETMM10) held in Marbella, Spain on September 17-19, 2014. 130. Gordon S., McBride B. J. Computer program for calculation of complex chem ical equilibrium compositions and applications. Part 1: Analysis: Tech. Rep. RP-1311. — Lewis Research Center, Cleveland, Ohio 44135-3191: NASA, 1994. — October. 164 Приложение А Сопоставление расчётных и экспериментальных данных для устройства газодинамического энергоразделения Ниже приведены сопоставления расчётных и экспериментальных данных при различных начальных параметрах для течения в сверхзвуковом канале устройства газодинамического энергоразделения. 165 1 2 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 0; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .6 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 11 .39 атм 1 2 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 0; 𝑇 ˚ 0 “ 51 .2 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 11 .39 атм 0 .5 1 .0 1 .5 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 5; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .3 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 16 .72 атм 0 .5 1 .0 1 .5 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 5; 𝑇 ˚ 0 “ 51 .2 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 16 .72 атм 1 2 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 1. 8; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .4 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 10 .48 атм 1 2 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 1. 8; 𝑇 ˚ 0 “ 51 .7 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 10 .48 атм 0 200 400 600 𝑥, мм 1 2 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 1. 8; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .9 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 10 .51 атм 0 200 400 600 𝑥, мм 1 2 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 0; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .8 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 11 .52 атм skw Pr 𝑡 “ 𝑣 𝑎𝑟 , Pr 𝑡 8 “ 0. 82 sst Pr 𝑡 “ 𝑣 𝑎𝑟 , Pr 𝑡 8 “ 0. 82 Exp. 0 200 400 600 𝑥, мм 0 .5 1 .0 𝑝 ,атм M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 5; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .9 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 16 .54 атм Рисунок А.1 — Распределение ст атическ ого давления по длине коническ ого свер хзвук ового канала. Сплошные линии — расчёт; символы — эк сперимент [ 11 ] 166 5 .0 7 .5 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 0; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .6 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 11 .39 атм 25 30 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 0; 𝑇 ˚ 0 “ 51 .2 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 11 .39 атм 0 .0 2 .5 5 .0 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 5; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .3 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 16 .72 атм 25 30 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 5; 𝑇 ˚ 0 “ 51 .2 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 16 .72 атм 5 10 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 1. 8; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .4 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 10 .48 атм 30 35 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 1. 8; 𝑇 ˚ 0 “ 51 .7 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 10 .48 атм 0 200 400 600 𝑥, мм 5 10 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 1. 8; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .9 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 10 .51 атм 0 200 400 600 𝑥, мм 5 10 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 0; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .8 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 11 .52 атм skw Pr 𝑡 “ 𝑣 𝑎𝑟 , Pr 𝑡 8 “ 0. 82 sst Pr 𝑡 “ 𝑣 𝑎𝑟 , Pr 𝑡 8 “ 0. 82 Exp. 0 200 400 600 𝑥, мм 2 .5 5 .0 7 .5 𝑇 𝑤𝑜 , ˝ C M 2 .𝑖𝑠 “ 2. 5; 𝑇 ˚ 0 “ 25 .9 °C; 𝑃 ˚ 0 “ 16 .54 атм Рисунок А.2 — Распределение температуры наружной стенки по длине коническ ого свер хзвук ового канала. Сплошные линии — рас чёт; символы — эк сперимент [ 11 ] 167 Приложение Б Изменение основных параметров по длине аэротермопрессора Ниже приведены изменения основных параметров (давления торможения, числа Маха, температуры, скорости и доли испарившейся жидкости) по длине аэротермопрессора при различных параметрах. 168 1.0 1.1 1.2 σ ˚ 𝑢 𝑝0 {𝑢 0 0.6 0.8 1.0 1.6 1.7 1.8 1.9 M 0.4 0.6 𝑇 { 𝑇 ˚ 0 𝑇 {𝑇 ˚ 0 𝑇 𝑝 {𝑇 ˚ 0 0.6 0.8 1.0 𝑢 { 𝑢 0 𝑢{𝑢 0 𝑢 𝑝 {𝑢 0 0 1 2 3 4 5 𝑥{𝑑 ℎ 0.0 0.5 1.0 ω Рисунок Б.1 — Изменение основных параметров по длине АТП при 𝑑 ℎ “ 500 мм; M 0 “ 1.6; 𝑃 ˚ 0 “ 2.0 атм; 𝑇 ˚ 0 “ 727 °C; Ω 0 “ 0.3; δ 0 “ 5 мкм 169 1.0 1.1 1.2 σ ˚ M 0 {Ω 0 1.2/0.15 1.4/0.25 1.6/0.30 2.0/0.25 1.5 2.0 M 0.4 0.6 0.8 𝑇 { 𝑇 ˚ 0 𝑇 {𝑇 ˚ 0 𝑇 𝑝 {𝑇 ˚ 0 0.95 1.00 1.05 1.10 𝑢 { 𝑢 0 𝑢{𝑢 0 𝑢 𝑝 {𝑢 0 0 1 2 3 4 5 𝑥{𝑑 ℎ 0.0 0.5 1.0 ω Рисунок Б.2 — Изменение основных параметров по длине АТП при 𝑑 ℎ “ 500 мм; 𝑃 ˚ 0 “ 2.0 атм; 𝑇 ˚ 0 “ 727 °C; 𝑢 𝑝0 {𝑢 0 “ 1; δ 0 “ 5 мкм 170 Приложение В Теплофизические и транспортные свойства смесей инертных газов Теплофизические и транспортные свойства смесей газов рассчитывались по методике приведённой в [ 130 ]. На рис. В.1 показано изменение молекуляр ного числа Прандтля для различных смесей инертных газов в зависимости от молярной доли ксенона. 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 µ 𝑋𝑒 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Pr Смесь Ar-Xe H 2 -Xe He-Xe Рисунок В.1 — Зависимость молекулярного числа Прандтля от молярной доли ксенона для различных смесей В табл. 10 приведено соответствие между молярной долей ксенона и ми нимальным числом Прандтля для трёх рассмотренных смесей. Таблица 10 — Значения молярной доли ксенона соответствующей минимальному числу Прандтля смесь µ 𝑋𝑒 Pr Ar-Xe 0.57 0.57 He-Xe 0.65 0.22 H 2 -Xe 0.61 0.18 |