Сопло Лаваля

[KSVSVK 6]

Как корректно рассчитать течение по соплу Лаваля? В исходных данных имеем:

 

1. Геометрия ракеты.

2. Давление на высоте. (температуру берем для земной поверхности).

3. Состав продуктов сгорания топлива.

4. Давление и температура в камере сгорания (расход неизвестен).

 

Ставлю стационарную задачу в "режиме стенда", т.е. скорость внешнего потока равна нулю.

 

Не могу понять, что делать с параметром "Большое число Маха"? Если эту опцию установить, то в первом же десятке итераций вылетает с сообщением "Аварийное завершение расчета".

Если не устанавливать, то висит предупреждение о значительной части ячеек с большим значением числа Маха. Считал в этом "дозвуковом" режиме.

 

Получил картину распределения давления:

На нее же вывел значение силы из поверхностных параметров, указав использовать все поверхности. Ввиду симметричной постановки проекции силы на OX и OY нулевые и приведенное значение -- компонент X.

Меня в школе учили, что положительная проекция означает совпадение направления проекции с направлением оси. В данном случае это абсурд.

 

Где я туплю?

[Fedor 1 597]

Сила давления связана с направлением нормали, а не оси. Оси могут быть разными. Это же произведение давления на вектор нормали ...

[KSVSVK 6]

Точнее данная сила -- интеграл по поверхности. В данном случае она должна быть направлена влево, т.е. давать отрицательную проекцию на X.

[Jesse 958]

3 часа назад, KSVSVK сказал:

Как корректно рассчитать течение по соплу Лаваля? В исходных данных имеем

сейчас уже не вспомню как именно, но в универе я такое вручную считал. Не знаю зачем вам тут САЕ... картинки?:

Изменено 30 ноября 2021 пользователем Jesse

[KSVSVK 6]

Проблема была в этом граничном условии:

При определении силы Flow Simulation исключает из интегрирования поверхности, на которых заданы подобные граничные условия.

 

Пришлось задать полное давление и температуру для боковой поверхности камеры (цилиндрической). Абсолютный изврат с точки зрения физической задачи, но позволяет корректно определить тягу.

[piden 2 874]

On 12/2/2021 at 12:26 PM, KSVSVK said:

Пришлось задать полное давление и температуру для боковой поверхности камеры (цилиндрической). Абсолютный изврат с точки зрения физической задачи, но позволяет корректно определить тягу.

На всякий случай для будущих поколений: для счастья определения реактивной тяги вам нужен только расход и скорость на срезе. И уравнение F = m*V.

[Fedor 1 597]

С точки зрения прочности логично задавать на торце не плоскость, а полусферу. Или хотя бы как у вагонов для перевозки жидкостей... 

[piden 2 874]

6 minutes ago, Fedor said:

Или хотя бы как у вагонов для перевозки жидкостей

Так и есть обычно. Просто у @KSVSVK изображена огневая стенка, а не силовая оболочка.

[Fedor 1 597]

Из-за попытки упрощения и проблема возникла  , насколько понимаю ... 

 

Цитата

 И уравнение F = m*V

вроде Ньютон не так учил -  F = m*a  , а то по размерности не сходится :) 

[piden 2 874]

10 minutes ago, Fedor said:

вроде Ньютон не так учил

Любому постмодернисту должно быть из контекста очевидно, что в формуле имеется ввиду m с точечкой наверху. Ньютон случайно не учил не поминать его в суе, а зрить в корень?

Изменено 25 января 2022 пользователем piden

[Fedor 1 597]

Один пишем, два в уме ?  Постмодерну такой модернизм не нужен, он классику уважает, а не выдумки любителей новизны с актуальностью ... :) 

Изменено 25 января 2022 пользователем Fedor

[piden 2 874]

2 minutes ago, Fedor said:

Один пишем, два в уме ?

Почему бы и нет? Умный и так догадается, а дураку что не напиши - все не так. Даже названия переменных перед формулой.... 

[Fedor 1 597]

Почерк любителей новизны с актуальностью. Нет бы просто написать что интегрирование по частям приводит к производной от массы по времени... Тут все-таки инженерный форум, а не кафедральная мурзилка :) 

[Fedor 1 597]

Цитата

истина всегда подчинена той системе концептов, какой мы располагаем.

Писал Делез, а законы Ньютона важнейшие концепты в механике . Напомнить о их возможных формах всегда уместно :)