Gewöhnlich werden bei der Berechnung des turbulenten Abgasstrahles aus der Schubdüse eines Zweistromturboluftstrahltriebwerkes der Düsenaustrittsquerschnitt als eben und die Querverteilungen der Parameter (Temperatur, Geschwindigkeit und andere) als gleichförmig angenommen. Im Falle eines nichtisobaren Strahles können in einem weiten Bereich des nichtisobaren Parameters (Verhältnis des Druckes am Düsenaustritt zum Druck im Umgebungsraum von 0,5 bis 2,0) die Anfangsparameter des Strahles rhoe, ue, re, Te im Schnitt des Druckausgleiches pe(xe) etwa gleich punendlich mit Hilfe von Formeln der adiabatischen (H = const) und der isentropen (p/rhogamma = const) Entspannung berechnet werden. Gelöst wurde die Aufgabe des stationären, axialsymmetrischen, nichtisobaren Ausflusses eines kompressiblen Gases aus zwei koaxialen Ringdüsen zu einem zusammengeführten Strom. Durch die äußere Düse strömt Luft, durch die innere Luft mit einer Beimischung von Wasserdampf. Die Strömung wird durch die nach Reynolds gemittelten Navier-Stokes-Gleichungen beschrieben. Verglichen wurden zwei Lösungen für die Parameter des turbulenten Abgasstrahles eines Zweistromturboluftstrahltriebwerkes: die herkömmliche im Rahmen der Prandtlschen Grenzschichtgleichungen und die Berechnung des benachbarten Feldes im Rahmen der Navier-Stokes-Gleichungen mit anschließender Berechnung im Rahmen der Prandtl-Gleichungen für größere Abstände. Es wird gezeigt, dass der Einfluss der realen Geometrie des Schubdüsenaustrittsquerschnittes mit Hilfe einer Korrekturkonstanten beim Quellenglied in der Differenzialgleichung für die turbulente kinematische Viskosität berücksichtigt werden kann.
Einfluss der Schubdüsengeometrie auf die Kennwerte des Abgasstrahles
Titel russisch
Inzenerno-Fiziceskij Zhurnal ; 79 , 3 ; 37-46
2006
10 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 14 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Russisch
Zweistromturboluftstrahltriebwerk , Schubdüse , geometrische Form , Abgasströmung , Fluidstrahl , Kennwert , adiabatische Entspannung , isentrope Zustandsänderung , Druckausgleich , Kompressibilität , Ausflussströmung , Navier-Stokes-Gleichung , Prandtl-Zahl , Grenzschichtgleichung , Differenzialgleichung
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