МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ТРАКТА ТАРЕЛЬЧАТОГО СОПЛА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ОБРАТНЫМ ПОТОКОМ В КОЛЬЦЕВОЙ КАМЕРЕ СГОРАНИЯ
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.25987/vstu.2019.15.1.015 |
| Popis: | На сегодняшний день эволюция химических ракетных двигателей практически достигла своего максимума. Это выражается в работе таких двигательных установок в условиях предельных энергетических возможностей топлива. Поиски путей по существенному повышению удельного импульса следует искать в иных областях, таких как совершенствование формы сопла в сторону снижения габаритов и массы двигателя, не только не нанося вред надлежащему расширению потока продуктов сгорания, но и делая его более независимым и эффективным. Принцип работы традиционного сопла формы Лаваля основывается на ускорении потока газа за счет преобразования геометрии в соответствии с изменяющимися физическими свойствами продуктов сгорания. Очевидно, что такой профиль - не единственное решение задачи ускорения рабочего тела. Таким образом, в настоящей работе проведены сравнительный анализ сопел жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) формы Лаваля с соплами нетрадиционной формы с внешним расширением потока и обоснование выбора топливной пары "кислород-метан" на предмет эффективности. Изложены этапы расчетного метода приближенного проектирования геометрии контура осесимметричного тарельчатого сопла с кольцевой камерой сгорания на примере расчета на базе двигателя АО КБХА РД-0162. При проектировании камеры были учтены также газодинамические особенности течения и генерируемые тепловые потоки. Была проведена отработка передовых методов проектирования на основе современных цифровых технологий, результатом которой является 3D-модель полученной камеры To date, the evolution of chemical rocket engines has almost reached its maximum. This is reflected in the operation of such propulsion systems under the conditions of the limiting energy possibilities of the fuel. The ways to significantly increase the specific impulse should be sought in other areas, such as improving the shape of the nozzle to reduce the size and weight of the engine, not only without harming the proper expansion of the flow of combustion products, but also making it more independent and effective. The principle of operation of a traditional Laval nozzle is based on the acceleration of the gas flow due to the transformation of the geometry in accordance with the changing physical properties of the combustion products. Obviously, such a profile is not the only solution to the problem of accelerating the working body. Thus, in the present work, a comparative analysis of Laval form liquid-propellant rocket engine (LRE) nozzles with non-conventional nozzles with external flow expansion and justification of the choice of the oxygen-methane fuel pair for efficiency were carried out. The stages of the computational method for the approximate design of the geometry of the contour of an axisymmetric dish-shaped nozzle with an annular combustion chamber are set forth on the example of a calculation based on the engine of JSC KBHA RD-0162. When designing the chamber, gas-dynamic features of the flow and the generated heat flows were also taken into account. The development of advanced design methods based on modern digital technologies was carried out, the result of which is a 3D model of the resulting camera №1 (2019) |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|