Параметрическое расчетное исследование влияния вероятностного характера отклонений траекторий частиц на неравномерность их локализации в модельном тракте
Авторы: Воронецкий А.В., Арефьев К.Ю., Абрамов М.А.
Опубликовано в выпуске: #8(116)/2021
DOI: 10.18698/2308-6033-2021-8-2107
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Исследована пространственная структура двухфазного течения в сверхзвуковом модельном канале круглого сечения с диаметром цилиндрической части ~10 мм. Для моделирования использован подход Лагранжа — Эйлера в комбинации с вероятностной оценкой отклонения дисперсных частиц от их базовой траектории. Рассмотрены особенности движения в канале частиц хром-никелевого сплава диаметром от 15 до 40 мкм. Проанализировано влияние характера функции плотности распределения значения среднеквадратичного отклонения координаты частицы от ее базовой траектории на качество смешения дисперсной фазы с потоком и на количество частиц, взаимодействующих со стенками проточного тракта.
Литература
[1] Van Wie D., D’Alessio S., White M. Hypersonic Airbreathing Propulsion. Johns Hopkins APL Technical Digest, 2005, vol. 26, no. 4, pp. 30–37.
[2] Александров В.Н., Быцкевич В.М., Верхоломов В.К. и [др.]. Интегральные прямоточные воздушно-реактивные двигатели на твердых топливах. Основы теории и расчета. Л.С. Яновский, ред. Москва, Академкнига, 2006, 343 с.
[3] Haddad A., Natan B., Arieli R. The performance of a boron-loaded gel-fuel ramjet. Progress in Propulsion Physics, 2011, no. 2, pp. 499–518.
[4] Ягодников Д.А., Лапицкий В.И., Сухов А.В., Томак В.И. Результаты морфологического, химического и дисперсного анализа конденсированных продуктов сгорания пиротехнических составов. Инженерный вестник, 2014, № 11. URL: http://engsi.ru/doc/743675.html (дата обращения 15.05.2017).
[5] Воронецкий А.В. Метод сравнительной оценки эффективности горения мелкодисперсного конденсированного горючего в камерах РПД произвольной геометрии. Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2016, № 1. URL: http://technomag.bmstu.ru/doc/830993.htm (дата обращения 15.05.2017).
[6] Арефьев К.Ю., Воронецкий А.В., Прохоров А.Н., Яновский Л.С. Экспериментальное исследование полноты сгорания двухфазных продуктов газификации борсодержащих энергоемких конденсированных составов в высокоэнтальпийном воздушном потоке. Физика горения и взрыва, 2017, № 3, с. 42–52.
[7] Арефьев К.Ю., Захаров В.С., Серпинский О.С., Федотова К.В. Влияние способа подачи газогенераторного газа на эффективность смешения в каналах со сверхзвуковым потоком. Актуальные проблемы российской космонавтики: материалы XXXVIII Академических чтений по космонавтике. Москва, Комиссия РАН, 2014, c. 151–152.
[8] Арефьев К.Ю., Прохоров А.Н., Савельев А.С. Исследование деструкции капель в вихревом следе за пилоном при высоких скоростях набегающего воздушного потока. Теплофизика и аэромеханика, 2018, № 1, с. 57–69.
[9] Воронецкий А.В., Сучков С.А., Филимонов Л.А. Особенности течения сверхзвуковых двухфазных потоков продуктов сгорания в каналах со специально формируемой системой скачков уплотнения. Теплофизика и аэромеханика, 2007, т. 14, № 2, c. 209–218.
[10] Воронецкий А.В., Смоляга В.И., Арефьев К.Ю., Филимонов Л.А., Абрамов М.А. Исследование интенсивности взаимодействия частиц конденсированной фазы с элементами проточного тракта малоразмерного прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2018, № 4, с. 16–36.
[11] Воронецкий А.В., Арефьев К.Ю., Абрамов М.А. Расчетное исследование инжекции двухфазного потока горючего в цилиндрическую камеру дожигания с несимметричным подводом воздуха. Теплофизика и аэромеханика, 2020, № 6, с. 833–851.
[12] Арефьев К.Ю., Абрамов М.А., Воронецкий А.В., Сон Э.Е. Оптимизация инжекции двухфазных продуктов газификации энергетических конденсированных составов в модельную камеру сгорания малого удлинения. Теплофизика высоких температур, 2021, т. 59, № 2, с. 46–61.
[13] Langtry R.B., Menter F.R. Correlation-based transition modeling for unstructured parallelized computational fluid dynamics codes. AIAA Journal, 2009, vol. 47, no. 12, pp. 2894–2906.