Численное моделирование газодинамики факела ракетных двигателей - page 6

6
Ю.И. Димитриенко, М.Н. Коряков, А.А. Захаров
дить эту систему с высокой точностью. Наиболее четко можно наблю-
дать систему всех типов скачков на картине распределения радиальной
компоненты скорости (см. рис. 2) и числа Маха (см. рис. 6). Амплитуда
отраженных скачков по мере удаления от сопла постепенно уменьша-
ется, так как энергия скачка при каждом отражении от прямого скачка
уменьшается.
Химические компоненты (твердые и газообразные) в гетерогенной
смеси продуктов сгорания располагаются практически полностью в фа-
келе — области, ограниченной вторым типом скачков (прямым скач-
ком). Концентрация твердых частиц углерода в факеле постепенно
уменьшается по мере удаления от сопла вследствие догорания углерода
в факеле. Также уменьшается содержание кислорода в факеле, вслед-
ствие участия его в химической реакции горения углерода. Содержание
СО
2
в факеле увеличивается по мере удаления от сопла из-за сгорания
углеродного компонента, а содержание оставшихся компонентов смеси
изменяется незначительно. Содержание твердых частиц Al
2
O
3
практи-
чески не меняется по длине факела в силу их химической инертности.
Выводы.
Разработана методика численного моделирования газоди-
намических параметров факела ракетной двигательной установки на
твердом топливе. Очевидно, что численный метод расчета обеспечи-
вает высокое качество результатов моделирования — позволяет выяв-
лять «тонкую» структуру газодинамических характеристик факела.
Рис. 1.
Распределение плотности
ρ
газа, кг/м
3
1,2,3,4,5 7,8,9,10,11,12
Powered by FlippingBook