Детальная информация
| Название | Computational Analysis and Geometric Optimization of a Convergent-Divergent Nozzle for Maximum Thrust Efficiency: выпускная квалификационная работа магистра: направление 13.04.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» ; образовательная программа 13.04.01_03 «Тепловые электрические станции (международная образовательная программа) / Power Plant Engineering (International Educational Program)» |
|---|---|
| Авторы | Мушарраф Сайед Фаик |
| Научный руководитель | Басати Панах Мехди |
| Организация | Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт энергетики |
| Выходные сведения | Санкт-Петербург, 2026 |
| Коллекция | Выпускные квалификационные работы ; Общая коллекция |
| Тематика | supersonic nozzle ; method of characteristics ; prandtl-meyer function ; rao bell nozzle ; conical nozzle ; thrust coefficient ; compressible flow |
| Тип документа | Выпускная квалификационная работа магистра |
| Язык | Русский |
| Уровень высшего образования | Магистратура |
| Код специальности ФГОС | 13.04.01 |
| Группа специальностей ФГОС | 130000 - Электро- и теплоэнергетика |
| DOI | 10.18720/SPBPU/3/2026/vr/vr26-5577 |
| Права доступа | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Дополнительно | Новинка |
| Ключ записи | ru\spstu\vkr\44841 |
| Дата создания записи | 04.09.2026 |
Разрешенные действия
–
Действие 'Прочитать' будет возможно после подготовки администраторами необходимых файлов
| Группа | Анонимные пользователи |
|---|---|
| Сеть | Интернет |
This study presents a comparative analysis of three supersonic nozzle geometries: the conical nozzle, the Rao Thrust-Optimized Parabolic (TOP) bell nozzle, and a Method of Characteristics (MOC) contour. All three were evaluated under identical sea-level ambient conditions (Pamb = 101,325 Pa), placing each in an over-expanded operating state. The conical nozzle serves as the aerodynamic baseline, with a divergence loss of 1.7% at a 15° half-angle. The MOC contour was generated using a custom MATLAB solver incorporating the Prandtl-Meyer function and Riemann invariants (K+, K⁻), producing theoretically shock-free exit flow that represents the inviscid performance ceiling. The Rao bell nozzle recovers most of this performance advantage at roughly 80% of the equivalent conical length. High-fidelity CFD simulations were conducted using a 2D axisymmetric density-based solver with the k-ω SST turbulence model. The MOC nozzle achieves the highest thrust coefficient, followed by the Rao nozzle. At NPR = 100 and ε = 13.42, the Rao nozzle yields CF = 1.5174 against CF = 1.5048 for the conical baseline. Boundary-layer analysis reveals an approximate 3% Mach deficit at the MOC nozzle exit, highlighting the importance of viscous corrections in accurate performance prediction.
| Место доступа | Группа пользователей | Действие |
|---|---|---|
| Локальная сеть ИБК СПбПУ | Все |
|
| Интернет | Авторизованные пользователи СПбПУ |
|
| Интернет | Анонимные пользователи |
|