А.В. Воронецкий, С.А. Сучков, Л.А. Филимонов
8
турбулентности. Как видно на рис. 3,
б
, соотношение компонентов в
камере сгорания практически не отличается от стехиометрического
значения, равного 4. Рост давления по мере выгорания топлива обу-
словлен увеличением площади поверхности горения.
Выполненный анализ влияния толщины топливных элементов на
равномерность выгорания топлива показал, что увеличение их числа
приводит к возрастанию полноты сгорания топлива.
Таким образом, результаты расчетов, проведенных для топлива
кислород + метан, позволяют сделать вывод о реализации режимов
устойчивого горения при использовании указанных компонентов в
схеме с дисковым расположением топливных элементов.
Обсудим расчетные результаты, полученные для РДКТТ с ка-
нальным зарядом и матричным расположением топливных элементов
(см. рис. 2) при использовании топливной пары кислород + метан.
В качестве топливной матрицы выбран замороженный кислород,
наполнителем является замороженный метан. В качестве параметров,
определяющих геометрические характеристики топливного элемента
матрицы, приняты его ширина
s
и высота
h
.
Начальное значение радиуса канала заряда составляет 10 мм,
толщина слоя топлива 7 мм, радиус критического сечения сопла ра-
вен 3 мм. Расчеты выполнены при использовании модели турбулент-
ности, основанной на модели длины смешения Ван Дрийста (коэф-
фициент турбулентной модели
σ
= 0,5).
С целью выявления возможности управления скоростью горения
КТТ на основе формирования заряда с оптимальной внутренней
структурой, а также для определения влияния размеров топливных
элементов на особенности горения КТТ проведены три серии расче-
тов при различных длинах заряда КТТ (48, 72 и 96 мм) с варьируемой
высотой
h
топливных элементов и их постоянной шириной
s
, равной
3 мм.
На рис. 4 представлены зависимости среднего давления в камере
сгорания и массового соотношения компонентов от времени при зна-
чении
s
/
h
, равном 6 (штриховая линия соответствует полиномиаль-
ной аппроксимации). Сравнение зависимостей давления от времени,
полученных при различных значениях
s
/
h
, не позволяет прийти к
определенному выводу о каком-либо влиянии высоты топливных
элементов на давление в камере сгорания. Однако зависимости соот-
ношения компонентов от времени имеют колебательный характер,
причем увеличение значения
s
/
h
приводит к пропорциональному воз-
растанию частоты колебаний соотношения компонентов в камере
сгорания и к незначительному увеличению их амплитуды. Возникно-
вение колебательного процесса может быть объяснено следующим
образом. Вследствие различных скоростей испарения горючего и
