Методические вопросы проектирования гиперзвуковых летательных аппаратов, связанные с исследованием абляции углеродных материалов в струях жидкостных ракетных двигателей
Опубликовано: 19.10.2013
Авторы: Горский В.В., Ватолина Е.Г., Реш В.Г.
Опубликовано в выпуске: #7(19)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-7-839
Раздел: Математическое моделирование | Рубрика: Моделирование в аэрогидродинамике
Приводится методика численного решения сопряженной задачи об истечении в затопленное пространство струи продуктов сгорания жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), невязком обтекании этой струей затупленного тела вращения, изготовленного из углеродного материала (УМ), о нестационарном нагреве и обгаре этого тела. Данная методика предназначена для определения проектных характеристик гиперзвуковых летательных аппаратов, характеризующихся существенным изменением внешних обводов их высокотемпературных элементов, обусловленых их обгаром.
Литература
[1] Горский В.В., Носатенко П.Я. Математическое моделирование процессов тепло- и массообмена при аэротермохимическом разрушении композиционных теплозащитных материалов на кремнеземной основе. Москва, Научный мир, 2008, 255 с.
[2] Горский В.В., Полежаев Ю.В. Горение графита в высокотемпературных окислительных газовых потоках. В кн.: Законы горения. Москва, УНПЦ "Энергомаш", 2006, с. 303-324
[3] Горский В.В., Оленичева А. А. Исследование процесса уноса массы углеродного материала в рамках полной термохимической модели его разрушения для случая равновесного протекания химических реакций в пограничном слое. Теплофизика высоких температур, 2012, т. 50, № 2, с. 307
[4] Сафронов А.В. Численный метод расчета струй продуктов сгорания при старте ракет. Космонавтика и ракетостроение, 2007, вып. 1(46), с. 72-79
[5] Андерсон Д., Таннехил Дж., Плетчен Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. Москва, Мир, 1990
[6] Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. Москва, ИЛ, 1956, 528 с.
[7] Prandtl L. Ueber die ausgebildete Turbulenz. ZAMM, 1925, vol 5
[8] Лебедев М.Г., Пчелкина Л.В., Савинов К.Г. Решение задач газовой динамики методом установления. Науч. тр. Москва, Институт механики МГУ, 1972, № 19, с. 7-38
[9] Кутлер П., Рейнхардт В.А., Уорминг Р.Ф. Метод расчета пространственного сверхзвукового течения со скачками уплотнения с учетом эффектов реального газа. Ракетная техника и космонавтика, 1973, т. 11, № 5. с. 103-111
[10] Лунев В.В., Магомедов К.М., Павлов В.Г. Гиперзвуковое обтекание притупленных конусов с учетом равновесных физико-химических превращений. Москва, Вычислительный центр АН СССР, 1968, 203 с.
[11] MacCormack R.W. The Effect of the Viscosity in Hypervelocity Impact Cratering. AIAA, Cincinnati, Ohio, 1969, vol. 69, р. 354
[12] Авдуевский В.С., Галицейский Б.М., Глебов Г.А. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике. Кошкина В.К., ред. Москва, Машиностроение, 1975, 623 с.
[13] Лунев В.В. Метод среднемассовых величин для пограничного слоя с поперечной неоднородностью. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1967, № 1
[14] Powars C.A. Roughness effects augment heating data correlation and analysis. PANT. Part 11. SAMSO TR-74-86
[15] Phinney R.E. Mechanism for Heat-transfer to a Rough Blunt Body. Letters in heat and mass transfer, 1974, vol. 1(2)
[16] Anderson A.D. Surface roughness effects. Boundary layer transition data correlation and analysis. PANT. Part 11. SUMCO TR-74-86
[17] Саффуллин Р.А. Теплообмен в области перехода пограничного слоя в турбулентный. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1971, № 6, с. 92-96
[18] Горский В.В, Ватолина Е.Г., Братчев А.В. Математическое моделирование тепловых и газодинамических процессов при проектировании современных летательных аппаратов. Горский В.В., ред., Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 213 с.
[19] Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах. Москва, Центр программных систем МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1992
[20] Анфимов Н.А. Горение графита в потоке воздуха при высоких температурах. Известия АН СССР. Механика и машиностроение, 1964, № 5, с. 3-11
[21] Scala S. M., Gilbert L. M. Sublimation of graphite at hypersonic speeds. AIAA Journal, 1965, v. 3 (9), рр. 87-100
[22] Завелевич Ф.С. Горение графита в химически равновесном пограничном слое. Механика жидкости и газа, 1966, № 1, с. 161-167
[23] Знаменский В.В. Численное решение уравнения обгара. Известия АН СССР. Механика жидкости и газа, 1978, № 2, с. 147-154
[24] Полежаев Ю.В., Юревич Ф.Б. Тепловая защита. Москва, Энергия, 1976, 391 с.
[25] Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем. Москва, Наука, 1971, 552 с.