Detailed Comparative Analysis of Interaction of a Supersonic Flow with a Transverse Gas Jet at High Pressure Ratios


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The interaction of a 3D supersonic turbulent gas flow with a transverse sonic jet injected from the wall has been studied in detail both numerically and experimentally. However, the main drawback of such studies is the lack of detailed description of formation and propagation of vortex structures for moderate and large parameters n (ratio of pressure in the jet to pressure in the flow). Analysis performed in this study is aimed at revelation and detailed explanation of mechanisms of formation of vortices behind the injected sonic jet in a supersonic oncoming flow depending on n for improving the effectiveness of mixing of the jet with the flow. As initial equations, we have used 3D Favre-averaged Navier–Stokes equations closed by the k–ω model of turbulence; these equations are solved using the algorithm based on the essentially nonoscillatory scheme of the third approximation order. We have demonstrated the presence of the following vortex structures known from a number of theoretical publications: two oppositely rotating vortices in front of the jet, a horseshoe vortex; and two pairs formed in the mixing zone between the jet and the flow (one in the wake behind the jet and the other on the lateral line of the jet). We have determined the pressure ratios for which extra pairs of vortices appear (one pair emerges at the Mach disk edge as a result of interaction of a retarded flow of the jet behind the Mach disk with a high-velocity ascending flow behind the barrel and the other pair is formed due to the interaction of the ascending jet flow with the incoming main gas flow). As a result of comparative analysis, the pressure ratios for which a clear pattern of additional horn vortices is observed near the wall in the region behind the jet, have been determined. The dependence of the slope of the bow shock on the pressure ratio has been plotted. It is found that the pressure distribution at the wall in front of the jet in the symmetry plane is in satisfactory agreement with experimental data.

Об авторах

A. Beketaeva

Al-Farabi Kazakh National University

Автор, ответственный за переписку.
Email: azimaras10@gmail.com
Казахстан, Almaty, 050040

P. Bruel

CNRS—University Pau & Pays Adour, LMAP—Inria CAGIRE Team

Email: azimaras10@gmail.com
Франция, Pau, 64 013

A. Naimanova

Institute of Mathematics and Mathematical Modeling, Ministry of Education and Science of Republic of Kazakhstan

Email: azimaras10@gmail.com
Казахстан, Almaty, 050010

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».