Численное моделирование внутренней баллистики в ракетных двигательных установках на криогенном твердом топливе
Представлены результаты численного моделирования рабочего процесса в ракетном двигателе нового типа на криогенном твердом топливе (КТТ), которое содержит горючее и окислитель при температуре ниже их температуры плавления. Математическая модель рабочего процесса базируется на полной системе уравнений Навье – Стокса для газа и уравнениях тепло- и массопереноса для твердого топлива, записанных в нестационарной осесимметричной форме. Расчеты выполнены для КТТ кислород + водород и кислород + метан. Рассмотрены дисковая и матричная схемы расположения топливных элементов канального заряда и проанализировано влияние их размеров на протекание рабочего процесса. Сделан вывод о невозможности реализации устойчивого горения топлива кислород + водород в данных условиях, однако показано, что использование топлива кислород + метан дает возможность реализации устойчивого рабочего процесса в камере сгорания и управления скоростью преобразования компонентов топлива путем задания определенной внутренней структуры КТТ. Рассмотрены также особенности рабочего процесса в гибридном ракетном двигателе принципиально нового класса на криогенном топливе, один из компонентов которого находится в жидком, а другой — в твердом агрегатном состоянии.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
Численное моделирование внутренней баллистики в ракетных двигательных установках… <...> УДК 629.7.03
Численное моделирование
внутренней баллистики
в ракетных двигательных установках
на криогенном твердом топливе
А.В. Воронецкий, С.А. Сучков, Л.А. Филимонов
НИИ энергетического машиностроения МГТУ им. <...> Н.Э. Баумана,
Москва, 105005, Россия
Представлены результаты численного моделирования рабочего процесса в ракетном
двигателе нового типа на криогенном твердом топливе (КТТ), которое содержит
горючее и окислитель при температуре ниже их температуры плавления. <...> Математическая модель рабочего процесса базируется на полной системе уравнений
Навье – Стокса для газа (с учетом k–ε-модели тубулентности) и уравнениях
тепло- и массопереноса для твердого топлива, записанных в нестационарной осесимметричной
форме. <...> Рассмотрены дисковая и матричная схемы расположения топливных
элементов канального заряда и проанализировано влияние их размеров на протекание
рабочего процесса. <...> Сделан вывод о невозможности реализации устойчивого горения
топлива кислород + водород в данных условиях, однако показано, что использование
топлива кислород + метан дает возможность реализации устойчивого рабочего
процесса в камере сгорания и управления скоростью преобразования
компонентов топлива путем задания определенной внутренней структуры КТТ. <...> В настоящее время в ракетной технике наиболее широко используются
жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) и ракетные двигатели
на твердом топливе (РДТТ). <...> Применение ЖРД дает возможность
обеспечить более высокий удельный импульс по сравнению с применением
РДТТ вследствие более высокой энергетики жидких топлив,
однако двигатели на твердом топливе имеют существенно более простую
конструкцию, в первую очередь из-за отсутствия систем подачи
топлива и охлаждения камеры сгорания. <...> Для сведения недостатков ЖРД и РДТТ к минимуму специалистами
из ФРГ была предложена принципиально новая концепция <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: