Efekt odparowania fazy ciekłej na fali uderzeniowej w przepływach okołodźwiękowych powietrza wilgotnego z kondensacją pary wodnej

W pracy przeprowadzono analizę numeryczną przepływu transonicznego powietrza atmosferycznego, które ze swojej natury zawsze zawiera pewną ilość pary wodnej, w dyszach de Lavala. Do obliczeń wybrano dyszę de Lavala o dużej prędkości ekspansji i połówkową dyszę zbieżno-rozbieżną o znacznie mniejszej prędkości ekspansji. Obliczenia przeprowadzono za pomocą własnego kodu CFD, w którym zamodelowano powstawanie fazy ciekłej w wyniku kondesacji spontanicznej pary wodnej zawartej w powietrzu wilgotnym. W obliczeniach przepływu okołodźwiękowego uwzględniono również obecność prostopadłej fali uderzeniowej w części naddźwiękowej dyszy w celu analizy efektu odparowani fazy ciekłej.

---

This paper presents a numerical analysis of the atmospheric air transonic flow through de Laval nozzles. By nature, atmospheric air always contains a certain amount of water vapour. The calculations were made using a Laval nozzle with a high expansion rate and a convergent-divergent (CD) “half-nozzle”, referred to as a transonic diffuser, with a much slower expansion rate. The calculations were performed using an in-house CFD code. The computational model made it possible to simulate the formation of the liquid phase due to spontaneous condensation of water vapour contained in moist air. The transonic flow calculations also take account of the presence of a normal shock wave in the nozzle supersonic part to analyse the effect of the liquid phase evaporation.