ВЛИЯНИЕ ШЕРОХОВАТОСТИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ СВЕРХЗВУКОВОГО СТРУЙНОГО АППАРАТА ЭЖЕКТОРА НА РЕЖИМ ЕГО РАБОТЫ

С использованием двух коммерческих CFD-решателей (Star-CCM+ и Fluent) получены результаты численного моделирования влияния шероховатости поверхностей на газодинамические процессы, происходящие в проточной части сверхзвукового эжектора. Результаты сопоставлялись между собой и верифицировались натурным экспериментом как по коэффициенту инжекции, так и по величине статического давления вдоль стенок камеры смешения и диффузора. Проведено детальное сравнительное исследование используемых методов и подходов в обоих CFD-пакетах по оценке влияния шероховатости на логарифмический закон распределения скоростей внутри пограничного слоя. Влияние шероховатости в струйном аппарате эжектора сопоставлено с влиянием противодавления за диффузором. Установлено, что при возрастании противодавления эжектора и высоты шероховатости поверхности, сечение, где возникает скачок давления, смещается вверх по потоку. Результаты численных расчетов эжектора с шероховатыми стенками в обоих CFD-решателях хорошо согласуются между собой количественно по среднеинтегральным характеристикам и качественно ¾ по локальным характеристикам потока. Установлено, что в случае превышения «критической высоты шероховатости» для заданных граничных условий и геометрии проточной части эжектора последний переходит на допредельный (off-design) режим работы и его производительность значительно снижается.