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
...