8 / 11
О.А. Ворожеева, Д.А. Ягодников
8
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017
где
n
— коэффициент, учитывающий влияние коэффициента избытка
окислителя:
0
=
n
при 0, 25
0, 75
≤ α ≤
и
0, 65
=
n
при 0, 75
2, 50.
≤ α ≤
В зависимость (1) подставляются давление в камере сгорания
к
p
в мегапаскалях и частота включений
f
в герцах.
Используя зависимость (1) и значения коэффициентов, можно
определить значения максимальной температуры стенки модельного
РДМТ для непрерывного и импульсного режимов работы при значе-
ниях коэффициента избытка окислителя 0, 25
2, 50,
≤ α ≤
давления
в камере сгорания
к
0, 2
1,5
≤ ≤
p
МПа, частоты включений двигате-
ля 1
10
≤ ≤
f
Гц и коэффициента заполнения импульсного режима
з
0, 2
0,8.
≤ ≤
k
Выводы.
В ходе численного исследования теплового состояния
элементов конструкции модельного РДМТ на перспективных эколо-
гически чистых компонентах топлива газообразные кислород + метан
в диапазонах изменения значений давления 0,2…1,5 МПа и коэффи-
циента избытка окислителя 0,25…2,50 установлено, что работа
РДМТ в импульсном режиме с частотой 1…10 Гц обусловливает
уменьшение максимальных значений температуры огневой стенки на
20…100 K, причем меньшее значение реализуется при больших зна-
чениях коэффициента заполнения импульсного режима.
Полученная аппроксимирующая многопараметрическая зависи-
мость позволяет определить максимальную температуру в конструк-
ции модельного РДМТ для различных импульсных режимов работы.
ЛИТЕРАТУРА
Козлов А.А., Воробьев А.Г., Боровик И.Н.
Жидкостные ракетные двига-
тели малой тяги
. Москва, Изд-во МАИ, 2013, 208 с.
Кудрявцев В.М., ред.
Основы теории и расчета ЖРД
. В 2 кн. Москва,
Высш. шк., 1993.
Салич В.Л. Численное моделирование смесеобразования и горения в ка-
мере кислородно-водородного ракетного двигателя тягой 100 Н в процес-
се проектирования.
CAD/CAM/CAE Observer
, 2014, № 3 (87), с. 82–88.
Воробьев А.Г., Боровик И.Н., Ха С. Анализ стационарного теплового со-
стояния ЖРД малой тяги с топливом высококонцентрированная перекись
водорода — керосин с учетом впрыскивания, испарения и сгорания жид-
костных капель топлив.
Вестник Самарского государственного аэрокос-
мического университета
, 2014, № 1 (43), с. 41–55.
Воробьев А.Г. Математическая модель теплового состояния ЖРДМТ.
Вестник МАИ
, 2007, т. 14, № 4, с. 42–49.
Новиков А.В., Ягодников Д.А., Буркальцев В.А., Лапицкий В.И. Матема-
тическая модель и расчет характеристик рабочего процесса в камере сго-
рания ЖРД малой тяги на компонентах топлива метан — кислород.
Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана
.
Сер. Машиностроение
, 2004, спец.
вып., с. 8–17.