Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы и постановка задачи исследования . 11
1.1. Термо-акустический нагрев газа. 11
1.2. Газодинамический нагреватель 33
1.3 Постановка задачи 39
ГЛАВА II Разработка метода численного моделирования процессов в газодинамическом нагревателе 42
2.1 Основные принципы численного моделирования процессов в газодинамическом нагревателе 42
2.2 Построение схемы повышенного порядка точности для решения нелинейных уравнений одномерной нестационарной газовой динамики ...45
2.2.1. Аппроксимация исходных уравнений по пространству 48
2.2.2. Аппроксимация исходных уравнении по времени 49
2.2.3. Решение задачи о распаде произвольного разрыва 50
2.2.4. Процедура восстановление данных вдоль расчетного слоя 55
2.2.5. Расчет звуковых точек 59
2.2.6 Новая усовершенствованная процедура восстановление данных вдоль расчетного слоя. Определение средних значений. Кубические сплайны по средним значениям 60
2.2.7 Результаты тестовых и методических расчетов одномерных течений 63
2.3 Построение схемы повышенного порядка точности для решения уравнений двумерной нестационарной газовой динамики 74
2.3.1 Аппроксимация исходных уравнений по пространственным переменным. 74
2.3.2 Аппроксимация исходных уравнений по времени 76
2.3.3 Процедуры восстановления данных на расчетном слое 76
2.3.4 Результаты тестовых расчетов двумерных течений. 80
Выводы по главе 82
ГЛАВА III. Расчет характеристик газодинамического нагревателя 83
3.1 Термодинамический цикл 83
3.2 Течение газа в сверхзвуковом сопле 85
3.3 Расчет температуры нагрева стенки резонатора 90
3.4 Математическая постановка задачи 90
3.5 Численный метод расчета 90
3.6 Результаты численного расчета 91
3.7 Анализ результатов расчета 99
Выводы по главе 105
ГЛАВА IV. Экспериментальное исследование характеристик газодинамического нагревателя 106
4.1. Экспериментальная установка и методика измерений 106
4.2. Оценка погрешностей результатов экспериментов 108
4.3. Проведение испытаний газодинамического нагревателя 111
4.3.1 Модельные сопла 111
4.3.2 Газодинамический нагреватель со сверхзвуковым соплом . 115
4.3.3 Газодинамический нагреватель с кольцевым соплом 122
4.3.4 Газодинамический нагреватель со звуковым соплом 131
4.3.5 Анализ результатов исследований 133
Выводы по главе 151
Заключение 152
Список использованных источников 153
