Исследование воздействий высокотемпературных сверхзвуковых струй двигателей малой тяги
Авторы: Кудинов А.С., Юрченко И.И., Клименко А.Г., Исаков Д.В.
Опубликовано в выпуске: #12(84)/2018
DOI: 10.18698/2308-6033-2018-12-1831
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов
Рассмотрены силовое, тепловое и загрязняющее воздействия перерасширенных струй модельных двигателей малой тяги при различных соотношениях массового расхода кислорода и керосина в модельной камере, истекающих в атмосферу. Исследование воздействий струй модельного двигателя малой тяги проводилось на огневом испытательном комплексе ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша». Приведены описания экспериментальной установки, режимов испытаний и методов измерений. Получены распределения давления и тепловых потоков на наклонной пластине, установленной за срезом сопла, в сравнении с результатами аналогичных исследований на воздушных струях. Выполнено наноструктурное исследование отложений сажи внутри камеры и на внешней пластине в струе. Рассмотрены возможности численного моделирования воздействия реальной струи на пластину с помощью программного комплекса SolidWorks Flow Simulation
Литература
[1] Dharavath M., Chakraborty D. Numerical Simulation of Supersonic Jet Impingement on Inclined Plate. Defence Science Journal, 2013, vol. 63, no. 4, pp. 355–362, DOI: 10.14429/dsj.63.2545
[2] Dickmann D.A. Jet in Supersonic Crossflow on a Flat Plate. 25th AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference. 5–8 June 2006, San Francisco, California. AIAA, 2006-3451.
[3] Dettfel G. Plume Flow and Plume Impingement Space Technology. Progress in Aerospace Sci., 1991, vol. 28, pp. 1–71.
[4] Lamont P.J., Hunt B.L. The impingement of underexpanded, axisymmetric jets on perpendicular and inclined flat plates. J. Fluid Mech., 1980, vol. 100, part 3, pp. 471–611.
[5] Chen P., Li S., Luo S., Ni Z. Flow Visualization on Lateral Multiple Jet Interaction with Freestream. Journal of Flow Control, Measurement & Visualization, 2014, vol. 2, pp. 7–11. DOI: 10.4236/jfcmv.2014.21002
[6] Varnier J. Experimental Study and Simulation of Rocket Engine Free jet Noise. AIAA Journal, 2001, vol. 39, no. 10, pp. 1851–1859.
[7] Chanegaonkar P.M., Ramanujachari V., Vijaykant S. Experimental investigation on the supersonic jet impingement. Indian Journal of Engineering and Material Science, 2004, vol. 11, pp. 100–106.
[8] Haeseler D., Mading C., Gotz A., Roubinski V., Khrissanfov S., Berejnoy V. Recent Developments for Future Launch Vechicle LOX/HC Rocket Engines. 6th International Symposium Propulsion for Space Transportation of the XXI Century, 13–17 May 2002, Versailles, France. AAF-02-100.
[9] Ягодников Д.А., Антонов Ю.В., Ворожеева О.А., Масальский Н.Л., Новиков А.О., Чертков К.О. Экспериментальное исследование рабочего процесса в газогенераторе кислород-метанового ракетного двигателя. Инженерный вестник, 2014, № 10. URL: http://engbul.bmstu.ru/doc/739755.html
[10] Руднев Б.И., Повалихина О.В. Основные физико-химические свойства частиц дизельной сажи. Научные труды Дальрыбвтуза, 2014, т. 33, c. 49–54.
[11] Иванов Н.Н., Иванов А.Н. Диагностика продуктов сгорания ракетных двигателей, их агрегатов и систем контактным методом. Вестник ФГУП НПО им. С.А. Лавочкина, 2010, № 2, c. 24–29.
[12] Руднев Б.И., Повалихина О.В. Наноструктуры частиц дизельной сажи. Научные труды Дальрыбвтуза, 2015, т. 36, c. 86–92.
[13] Nagata Y., Nonomura T., Fujii K., Yamamoto M. Analysis of Acoustic-Fields generated by Supersonic Jet Impinging on an Inclined Flat Plate and a Curved Plate. APCOM & ISCM, 11–14th December, 2013, Singapore. 8 p.
[14] ООО «Системы для микроскопии и анализа». URL: http://www.microscop.ru (дата обращения 19.10.2018).