6 / 16
О.А. Ворожеева, К.Ю. Арефьев
6
Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016
2. Граничное условие на наружной поверхности стенки резонато-
ра при наличии проточного охлаждения:
для цилиндрической поверхности
(
)
( ) (
)
охл ст.охл охл
ст
, ,
λ
;
T r z
T T
T
r
∂
τ
α
− = −
∂
для правого торца
(
)
( ) (
)
охл ст.охл охл
ст
, ,
λ
.
T r z
T T
T
z
∂
τ
α
− = −
∂
Расчетные исследования теплового состояния стенки резонатора
проведены для ожидаемых режимов, которые соответствуют испыта-
ниям стендового образца ГСВ, работающей на топливной композиции
воздух + этанол. При этом суммарный расход
m
топливной смеси со-
ставил
150
г/с при среднем давлении газа в камере ГВП
г
2, 5
p
=
МПа.
В качестве материалов резонатора рассмотрены сталь 12Х18Н10Т,
хром-никелевый сплав ХН60ВТ и жаростойкая бронза БрХ08, а в каче-
стве охлаждающей жидкости — вода и этанол. Для импульсного режи-
ма работы ГСВ были приняты следующие значения параметров: частота
включений
1
f
=
Гц; коэффициент заполнения импульсного режима
з
0, 5.
k
=
Расчетная сетка для резонатора представлена на рис. 3. При
этом шаг по времени
0,1
∆τ =
мс, а шаги по радиусу и длине резонатора
z 0, 2
r
∆ = ∆ =
мм.
Рис. 3.
Расчетная сетка резонатора
Представленная адаптированная математическая модель позволя-
ет проводить расчеты как вынесенного резонатора, так и резонатора
с внешним проточным охлаждением.
Тепловое состояние резонатора с радиационно-конвективным
охлаждением.
Численное исследование теплового состояния выне-
сенного резонатора с радиационно-конвективным охлаждением про-
ведено для ГСВ, работающей на топливе воздух + этанол, при коэф-
фициенте избытка окислителя
1
α =
. В результате исследования
получены поля температур в процессе работы ГСВ. Для примера при-
ведены картины распределения температур в стенке резонатора из