Аннотация:
Аналитически и численно исследуются течения, возникающие
при запуске гиперзвуковых сопел с прямолинейными образующими, а также сильно
недорасширенных струй. Используется модель внезапно включенного радиального
источника [16,19]. В общем случае учитывается колебательная релаксация
газа. Сначала исследуется движение совершенного газа (с постоянным отношением
теплоемкостей). Для этого случая получены аналитические решения, описывающие
движение поверхностей разрыва. Введены переменные подобия, в которых траектории
поверхностей разрыва зависят только от отношения теплоемкостей истекающего и
окружающего газов, а также некоторого комплекса В, появляющегося на
заключительном этапе расширения, когда первичная ударная волна становится
слабой. Эти выводы относительно подобия течений хорошо подтверждаются
имеющимися экспериментальными данными и данными численных расчетов, проведенных
в работе. Процесс запуска течения релаксирующего газа исследуется численно.
Показано, что в условиях, характерных для работы установок кратковременного
стационарного действия (типа «ударная труба–сопло») колебательная
релаксация слабо влияет на движение поверхностей разрыва и, следовательно,
на время запуска установок.