Обобщение экспериментальных данных о вихревой вязкости при течении газов в каналах в условиях монотонного изменения расхода Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Решетневскце чтения

Анализ результатов моделирования показал, что разработанный алгоритм может быть использован для определения угловой ориентации подвижных объектов. Переборный метод позволяет уменьшить временные и аппаратные затраты для определения угловых параметров объекта. Использование разностей частот КА приводит к существенному сокращению времени вычислений, однако погрешность определения параметров угловой ориентации существенно сокращается.

Библиографические ссылки

1. Костырев К. Ю., Алешечкин А. М. Алгоритмы разрешения неоднозначности при интерферометриче-ских измерениях по сигналам СРНС // Решетневские

чтения : материалы XIV Междунар. науч. конф. (10-12 нояб. 2010, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010. Ч. 1. С. 153-154.

2. Пат. 2379700 Российская Федерация. Способ угловой ориентации объекта по сигналам спутниковых радионавигационных систем / Алешечкин А. М., Кокорин В. И., Фатеев Ю. Л. Опубл. 20.01.2010, Бюл. № 2.

3. Kostyrev K. Y., Aleshechkin A. M. Express Ambiguity Resolution Algorithms Analysis in Interferometric Measurings of Satellite Radio Navigation Systems Signals // SIBCON : Proc. of 2011 Intern. Siberian Conf. on control and communications. (September 15-16, 2011, Krasnoyarsk). P. 162-164.

K. Yu. Kostyrev, A. M. Aleshechkin Siberian Federal University, Russia, Krasnoyarsk

MULTISCALE MEASURINGS IN OBJECT ORIENTATION DEFINITION BY SIGNALS OF SATTELITE RADIO NAVIGATION SYSTEMS

The paper describes the excess method of ambiguity resolution in objects angular data determination with Satellite Radio Navigation Systems signals. The excess method using separate carrier frequencies and their differences is presented. As a result of the study we propose a few implementation algorithms and describe their particular features.

© KocrapeB K. ro., AnemeHKHH A. M., 2011

УДК 532.526; 536.244

В. М. Краев, Д. С. Янышев

Московский авиационный институт (Государственный технический университет), Россия, Москва

ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ О ВИХРЕВОЙ ВЯЗКОСТИ ПРИ ТЕЧЕНИИ ГАЗОВ В КАНАЛАХ В УСЛОВИЯХ МОНОТОННОГО ИЗМЕНЕНИЯ РАСХОДА

Рассмотрено изменение турбулентной структуры в условиях течения газа в канале с монотонно изменяющимся расходом. Представлена созданная на основе обобщения экспериментальных данных модель для расчета вихревой вязкости в условиях монотонного изменения расхода газа в канале.

Изучение нестационарных тепловых и гидродинамических процессов приобрело к настоящему времени особую актуальность. Результаты таких исследований широко используются при разработке новых образцов техники. Однако таких результатов на сегодняшний день очень мало, и очень часто используется подход так называемого квазистационарного приближения, который заключается в том, что влиянием нестационарности на такие интегральные характеристики, как коэффициенты трения и теплоотдачи, пренеб-регается. Опыт, однако, показывает, что во многих случаях такой подход оказывается несостоятельным.

В работе [1] подробно обсуждался вопрос влияния ускорения и замедления потока в круглом канале на

интергральные характеристики потока и была описана экспериментальная установка по исследованию структуры турбулентности для данного рода течений.

В [1] в качестве основного параметра, характеризующего нестационарность процесса, был выбран следующий критерий:

K *=1 ^ d g g arVg'

(1)

где G - расход; т - время; d - диаметр трубы; g - ускорение свободного падения.

При этом временной параметр определялся как

— Ho Ho =

Ho

Cuстемы управления, космическая навигация и связь

где Но = (и - среднемассовая скорость) соответствует текущему времени процесса, а Ноо - общему времени процесса.

На основании анализа полученных экспериментальных данных была составлена эмпирическая модель вихревой вязкости в канале. Данная модель имеет следующий вид:

e

W = —- = 1 + a sech

y -j b

Л

6,254 -J K

a = -

Re"

j = -16,7 + 388,5-K* -2 300K*2 + 3,6881 Щ I-

103

- 8,65

Re 103

- 6,67 K*

Re 103

b = -7,437 + 0,031 - Re0'8 - K*0-25.

При замедлении потока: a = -11,237-

1 Л

K g

V

Re0

Re

j = tanh (3 784h) | 1,176 +1,704^- -147,9h I +

Re 103

+ 2,9—- + 2,558h+6,75,

У 1 A J У l У У

(5)

(3)

где у + ° и*— = — — - безразмерное расстояние от

V У\ р

стенки; 0 означает квазистационарное значение; а - характеризует амплитуду пика вихревой вязкости; ф - сдвиг пика относительно стенки канала; в - ширина пика.

Указанные в уравнении (3) параметры вычисляются по-разному для случаев ускорения и замедления потока.

При ускорении потока:

b = tanh(5 046 -h)^0,237 + 0,535^^ + 300h j + Re

+ 1,177 — -175,68h-0,9, 103

h = i-( K* )• d.

1 дЛ g> Vg

(4)

где

Данные формулы применимы для диапазона чисел Рейнольдса от 3 000 до 30 000 и абсолютных значений критерия нестационарности Кг от 0 до 0,111 и согласуются с экспериментом с максимальным отклонением ±10 %.

Пользуясь полученной функцией, можно вывести зависимости для безразмерных профилей скорости вблизи пристеночной области, которые целесообразно использовать при моделировании нестационарных турбулентных течений с помощью высокорейнольд-совских моделей.

Библиографическая ссылка

1. Дрейцер Г. А., Краев В. М. Турбулентные течения газа при гидродинамической нестационарности / Сиб. аэрокосмич. акад. Красноярск, 2001.

V. M. Kraev, D. S. Yanyshev Moscow Aviation Institute (State University of Aerospace Technologies), Moscow, Russia

EXPERIMENTAL DATA GENERALIZATION ON EDDY VISCOSITY PROFILES FOR CHANNELS OF GAS FLOWS WITH MONOTONELY CHANGING OF MASS FLOW RATE

This paper dwells on the problem of turbulence structure alteration in case of channel flow acceleration and deceleration due to monotonely changing mass flow rate at the inlet. The eddy viscosity model for channel gas flows with monotonely changing mass flow rate developed as a result of experimental data generalization is presented.

© Краев В. М., Янышев Д. С., 2011