Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Экспериментальное исследование рабочего процесса в камере сгорания мобильного теплогазогенератора

Опубликовано: 23.10.2019

Авторы: Новиков А.В., Андреев Е.А.

Опубликовано в выпуске: #10(94)/2019

DOI: 10.18698/2308-6033-2019-9-1923

Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

В различных отраслях промышленности широко применяют теплогазогенераторы. Их используют, например, при работе сушильных установок, утилизации вредных отходов, производстве строительных материалов. В настоящее время возникла необходимость в создании мобильных теплогазогенераторов, пригодных к транспортировке и быстрому развертыванию в полевых условиях. Цель комплекса работ, проведенных в МГТУ им. Н.Э. Баумана, — производство цельнометаллических теплогазогенераторов для использования их в сушильных агрегатах. При этом реализован накопленный опыт по разработке камер сгорания ракетных и воздушно-реактивных двигателей. Разработана методика расчета распределения основных параметров рабочего процесса, протекающего в камере сгорания мобильного теплогазогенератора на компонентах топлива воздух — природный газ: методами численного моделирования выбрана оптимальная схема смесеобразования; получены расчетные поля температуры продуктов сгорания и концентрации компонентов топлива в объеме камеры сгорания. Для подтверждения корректности проведенных расчетов и практической реализации рабочего процесса был спроектирован и экспериментально исследован теплогазогенератор. Сравнение расчетных и опытных данных показало удовлетворительную сходимость результатов.

 


Литература
[1] Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах. «Астра-4». Версия 1.06, январь 1991 г. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1992, 6 с.
[2] Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования. Москва, Машиностроение, 1968, 488 с.
[3] Кудрявцев В.М., ред. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. Москва, Высш. шк., 1993, 368 с.
[4] Буркальцев В.А., Лапицкий В.И., Новиков А.В., Антонов Ю.В., Ягодников Д.А. Численное моделирование и экспериментальное исследование рабочего процесса в камере РДМТ на компонентах топлива кислород+ +метан. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008, 60 с.
[5] Новиков А.В., Антонов Ю.В., Антонов М.В. Численное исследование рабочего процесса в камере сгорания мобильного теплогенератора. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2011, спец. вып. «Энергетическое и транспортное машиностроение», с. 249–258.
[6] Госмен А.Д., Пан В.М., Ранчел А.К., Сполдинг Д.Б., Вольфштейн М. Численные методы исследования течений вязкой жидкости. Москва, Мир, 1972, 327 с.
[7] Хзмалян Д.М. Теория топочных процессов. Москва, Энергоатомиздат, 1990, 351 с.
[8] Антонов Ю.В., Ягодников Д.А. Моделирование внутрикамерных процессов ракетного двигателя на гидрореагирующем топливе с помощью пакетов ANSYS CFX и FLOWVISION. Сб. материалов XXXIV академи-ческих чтений по космонавтике. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010, с. 70–71.
[9] Новиков А.В., Ягодников Д.А., Буркальцев В.А., Лапицкий В.И. Математическая модель и расчет характеристик рабочего процесса в камере сгорания ЖРД малой тяги на компонентах топлива метан–кислород. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2004, спец. вып. «Теория и практика современного ракетного двигателестроения», с. 8–17.
[10] Алтунин К.В., Абдуллин М.Р., Коханова С.Я., Коханова Ю.С., Новиков С.Н. Исследование тепловых процессов в газообразном метане для создания перспективных двигателей и энергоустановок наземного, воздушного, аэрокосмического и космического базирования. 51 Научные чтения памяти К.Э. Циолковского. Сборник докладов. Калуга, 2016, с. 9.
[11] Алтунин В.А., Коханова С.Я., Демиденко В.П., Платонов Е.Н., Абдуллин М.Р., Коханова Ю.С. Особенности тепловых процессов и их контроль в топливно-охлаждающих системах двигателей и энергоустановок летательных аппаратов на жидких и газообразных углеводородных горючих и охладителях. 51 Научные чтения памяти К.Э. Циолковского. Сборник докладов. Калуга, 2016, с. 10.