14 / 18
А.В. Воронецкий, В.И. Смоляга, К.Ю. Арефьев, А.А. Гусев, М.А. Абрамов
14
Инженерный журнал: наука и инновации
# 8·2017
значения эмпирических констант в законе горения
0
(
p
u
и
)
n
для
конкретных частиц МПЭК. Полученные данные могут быть исполь-
зованы для прогнозирования завершенности физико-химических
процессов в осесимметричных каналах и при разработке рекоменда-
ций по повышению эффективности рабочего процесса в перспектив-
ных энергосиловых установках.
Выводы.
1. Разработанная и реализованная в специализированном модуле
математическая модель позволяет адаптировать программный пакет
ANSYS Fluent для проведения имитационного моделирования двух-
фазного газодинамического течения с учетом горения конденсиро-
ванных частиц МПЭК в высокоэнтальпийном воздушном потоке.
2. Выполнена апробация математической модели и адаптирован-
ного программного пакета применительно к модельной прямоточной
КС. Проанализировано влияние схемы смешения конденсированных
частиц МПЭК с высокоэнтальпийным воздушным потоком. Показано,
что для рассматриваемой конфигурации прямоточной КС при коэф-
фициенте избытка воздуха
2
наименьшее значение коэффициента
полноты сгорания составляет
0, 61
и имеет место при подаче ча-
стиц по оси КС. Подача частиц со стенки КС (по периметру) позволяет
повысить коэффициент полноты сгорания до
0, 65
при угле подачи
90
и до
0, 69
— при
45 .
Отмечено, что c повышением
коэффициента избытка воздуха
(в диапазоне
1, 0 2, 5)
значе-
ния
увеличиваются.
3. Проанализировано влияние на
констант
0
p
u
и
n
в использо-
ванном эмпирическом законе, описывающем скорость горения ча-
стиц. Для рассмотренного МПЭК предложены наиболее вероятные
диапазоны изменения
0
p
u
и
,
n
которые могут быть уточнены после
расширения базы доступных экспериментальных данных.
Работа выполнена при поддержке Гранта ведущей научной школы
Российской Федерации, проект НШ-9774.2016.8
ЛИТЕРАТУРА
Вареных Н.М., Шабунин А.И., Сарабьев В.И., Харисантов М.В., Шиба-
нов С.В., Калинин С.В. Основные направления разработки твердых пиро-
технических топлив для воздушно-реактивных двигателей с повышенны-
ми энергобаллистическими характеристиками.
Боеприпасы и спецхимия
,
2013, № 1, с. 44–50.
Бакулин В.Н., Дубовкин Н.Ф., Котов В.Н., Сорокин В.А., Францкевич В.П.,
Яновский Л.С.
Энергоемкие горючие для авиационных и ракетных двига-
телей
. Москва, Физматлит, 2009, 400 с.