Другие журналы
|
Исследование эффективности рабочего процесса в малогабаритных генераторах высокоэнтальпийного воздушного потока
# 08, август 2015
DOI: 10.7463/0815.0798965
авторы: Александров В. Ю.1, Арефьев К. Ю.1,2, Ильченко М. А.1,*, Ананян М. В.1
УДК 641.454.2
| 1Россия, ЦИАМ им. П.И. Баранова 2МГТУ им. Н.Э. Баумана |
Испытания камер сгорания (КС) высокоскоростных прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) требуют создания условий на входе максимально приближенных к натурным, в том числе по температуре торможения T0, числу Маха М0 и полному давлению р0 воздушного потока. Достижение T0 = 1000…2000 К может быть обеспечено путем применения генераторов высокоэнтальпийного воздушного потока (ГВВП), обеспечивающих огневой подогрев воздуха и компенсацию кислородного баланса. В виду строгих массогабаритных ограничений, накладываемых условиями испытаний КС ПВРД и используемым стендовым оборудованием, требуется снижение размеров и массы ГВВП. Для малогабаритных ГВВП актуальными задачами являются организация эффективного рабочего процесса и обеспечения стабильности горения, которые могут быть решены непосредственно на этапе стендовой отработки. Определяющим критерием эффективности рабочего процесса в ГВВП является завершенность физико-химических процессов сгорания компонентов рабочего тела. Это обусловлено тем, что в процессе испытаний возможное догорание компонентов рабочего тела ГВВП в проточном тракте КС ПВРД оказывает существенное влияние на исследуемые характеристики двигателя, что негативно сказывается на качестве проводимого эксперимента. В работе проведены исследования эффективности рабочего процесса в ГВВП, которые показали, что использование водорода в качестве горючего позволяет достичь высокой степени завершенности физико-химических процессов и получения заданных условий на входе в КС испытываемого ПВРД. Применение углеводородных топлив приводит к снижению степени завершенности рабочего процесса в ГВВП, а также сопровождается развитием пульсаций давления. Полученные данные могут быть использованы при отработке различных ГВВП, в том числе предназначенных для испытаний камер сгорания прямоточных воздушно-реактивных двигателей перспективных летательных аппаратов. Список литературы- Курзинер Р.И. Реактивные двигатели для больших сверхзвуковых скоростей полета. М.: Машиностроение, 1989. 263 с.
- Александров В.Ю. Теоретический анализ и экспериментальные исследования на наземных стендах процессов смешения и горения в камерах сгорания применительно к проблемам создания и испытаний гиперзвуковых двигателей: дис. … канд. техн. наук. М., 2003. 220 с.
- Александров В.Ю., Арефьев К.Ю., Ильченко М.А. Расчетно-экспериментальные исследования пульсационных процессов в малогабаритных генераторах высокоэнтальпийного потока с газодинамической системой воспламенения // Известия РАН. Энергетика. 2014. № 6. С . 96-107.
- Авдуевский В.С., Галицейский Б.М., Глебов Г.А. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике / под ред. В.С. Авдуевского, В.К. Кошкина. М.: Наука, 1992. 515 с.
- Прохоров А.Н. Экспериментальные исследования влияния геометрических и режимных параметров топливных пилонов на эффективность рабочего процесса в камерах сгорания ГПВРД: дис. … канд. техн. наук. М., 2003. 232 с.
- Трусов Б.Г. Программная система TERRA для моделирования фазовых и химических равновесий при высоких температурах // III Международный симпозиум «Горение и плазмохимия» (Казахстан, Алмата, 24 – 26 августа 2005 г.): тр. Алматы : Изд - во Казахского национального ун - та , 2005. С . 52-57.
- Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели / под ред. Д.А. Ягодникова. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 488 с.
- Черный Г.Г. Газовая динамика. М.: Наука, 1988. 424 с.
|
|