Применение метода масштабирования сжимаемости для расчета стационарных течений вязких газов и газовых смесей в соплах Лаваля

Для численного моделирования стационарных течений химически неравновесных газовых смесей в соплах Лаваля предложено обобщение развитого ранее метода численного интегрирования уравнений Навье–Стокса при произвольных значениях характерного числа Маха потока (метода масштабирования сжимаемости) на случай многомасштабных течений, содержащих обширные до- и сверхзвуковые зоны. В качестве примера применения разработанного метода исследовано течение четырехкомпонентной химически реагирующей газовой смеси в окислительном сопле HF-химического лазера непрерывного действия. Продемонстрирована существенная неоднородность давления в выходном сечении сопла из-за образования в сверхзвуковой части висячего скачка уплотнения. Проанализировано влияние величины противодавления на характеристики потока. Показано, что в случае истечения из сопла в режиме перерасширения в окрестности выходного среза возникает зона обратных токов.