Ударная волна и центрированная волна разрежения в газе Абеля–Нобля

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Рассматриваются плоские сверхзвуковые течения невязкого газа, подчиняющиеся уравнению состояния Абеля–Нобля (АН). Получены формулы, связывающие параметры течения данного газа до и после скачка уплотнения. Построено также решение задачи Прандтля–Майера о течении газа АН в центрированной волне разрежения. Найдены предельные значения углов отклонения вектора скорости в косой ударной волне и волне разрежения. Приведены сравнения с соответствующими решениями для совершенного газа.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. А. Брутян

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского; Московский физико-технический институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: murad.brutyan@tsagi.ru
Россия, Жуковский; Долгопрудный

У. Г. Ибрагимов

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского

Email: umar.ibragimov94@yandex.ru
Россия, Жуковский

М. А. Меняйлов

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского

Email: mickmenn@yandex.ru
Россия, Жуковский

Список литературы

  1. Neron L., Saurel R. Noble–Abel first-order virial equations of state for gas mixtures resulting of multiple condensed reactive materials combustion // Phys. Fluids. 2021. V. 93. P. 3090–3097.
  2. Moore F. Approximate Methods for Weapon Aerodynamics. AIAA Pub., 2000. 464 p.
  3. Брутян М.А., Ибрагимов У.Г., Меняйлов М.А. Автомодельные течения газа Абеля–Нобля в плоском диффузоре // Тр. МФТИ. 2023. Т. 15. № 3. С. 133–143.
  4. Banks J.W. On exact conservation for the euler equations with complex equations of state // Commun. in Comput. Phys. 2010. V. 8. P. 995–1015.
  5. Dumbser M, Casulli V. A conservative, weakly nonlinear semi-implicit finite volume scheme for the compressible Navier–Stokes equations with general equation of state // Appl. Math.&Comput. 2016. V. 272. Pt. 2. P. 479–497.
  6. Tang X., Dzieminska E., Hayashi A.K. A preliminary discussion of the real gas effect on the isentropic expansion inlet boundary conditions of high-pressure hydrogen jets // Sci.&Technol. of Energetic Mater. 2019. V. 80. № 4. P. 150–158.
  7. Menikoff R., Plohr B.J. The Riemann problem for fluid flow of real materials // Rev. of Modern Phys. 1989. V. 61. № 1. P. 75–130.
  8. Radulescu M.I. Compressible flow in a Noble–Abel stiffened gas fluid // Phys. Fluids. 2020. V. 32. 056101. P. 1–5.
  9. Zifeng Wenga, Remy Mevel, Chung K. Law. On the critical initiation of planar detonation in Noble–Abel and van der Waals gas // Combust.&Flame. 2023. V. 255. P. 112890. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2023.112890
  10. Gonzales C.A.Q., Pizzuti L., Costa F. Propagation of combustion waves in Noble–Abel gases // 20th Int. Congr. of Mechanical Engineering. Nov. 15–20, 2009. Gramado, Brazil. P. 1–10.
  11. Бай Ши-И. Введение в теорию течения сжимаемой жидкости. М.: Иностранная литература, 1962. 440 с.
  12. Johnston I.A. The Noble–Abel Equation of State: Thermodynamic Derivations for Ballistics Modeling. Edinburgh, South Australia: DSTO, 2005.
  13. Petrik G.G. Problems of low-parameter equations of state // J. of Phys.: Conf. Ser. 2017. V. 891. Art. No. 012328. https://doi.org/10.1088/1742-6596/891/1/012328
  14. Брутян М.А. Основы трансзвуковой аэродинамики. М.: Наука, 2017. 175 с.
  15. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 735 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Семейство ударных адиабат (сплошная линия) и изоэнтроп (пунктирная линия); 1) – ; 2) – ; 3) –

Скачать (54KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Максимальное значение отношения ρ2 / ρ1 в ударной адиабате (сплошная линия) и в изоэнтропе (пунктирная линия)

Скачать (37KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема течения в случае косого скачка уплотнения

Скачать (15KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Диаграмма скоростей для косого скачка уплотнения газа АН: 1) – ; 2) – ; 3) – ; 4) – ; 5) – ; 6) –

Скачать (63KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зависимость угла поворота потока от угла наклона ударной волны: 1) – ; 2) – ; 3) – ; 4) – ; 5) – ; 6) – ; 7) – линия, соответствующая значению M=1 за скачком

Скачать (80KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Схема течения в центрированной волне разрежения

Скачать (32KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость угла поворота вектора скорости в центрированной волне разрежения газа АН, 1) – b* = 0; 2) – b* = 0.1; 3) – b* = 0.2; 4) – b* = 0.3; 5) – b* = 0.4; 6) – b* = 0.5

Скачать (222KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024