Численное моделирование истечения сверхзвуковой многокомпонентной химически реагирующей струи продуктов сгорания ракетного двигателя
Рубрика:
| Тимошенко, ВИ, Дешко, АЕ |
| Косм. наука технол. 2017, 23 ;(6):03-11 |
| https://doi.org/10.15407/knit2017.06.003 |
| Язык публикации: русский |
Аннотация: В рамках двухскоростной и двухтемпературной модели сплошной среды с использованием маршевого алгоритма выполнено численное моделирование неравновесного истечения сверхзвуковой струи продуктов сгорания топлива ракетного двигателя с добавлением капель воды. Механизм догорания продуктов сгорания в кислороде воздуха моделируется при помощи кинетической модели, включающей 11 элементарных химических реакций. Рассматривается простейшая модель испарения капель воды. Численно исследовано влияние догорания компонентов и подвода воды в тело струи на изменение теплового режима струи.
|
| Ключевые слова: вязкая двухфазная струя продуктов сгорания, кинетика горения, маршевые методы, неравновесное течение, параболизованные уравнения Навье-Стокса |
References:
1. Алемасов В. Е., Дрегалин А. Ф., Тишин А. П., Худяков В. А. Термодинамические и теплофизические свойства про- дуктов сгорания. Справочник / Под ред. В. П. Глуш- ко. — М.: Изд-во АН СССР, 1971. — Т. 1. — 271 с.
2. Андреев О. В., Зюзликов В. П., Синильщиков Б. Е. и др. Сопоставление расчетных и экспериментальных данных о взаимодействии струи с газоотражателем в случае приосевого впрыска воды // Космонавтика и ракетостроение. — 2009. — № 3 (56). — С. 5—14.
3. Глушко Г. С., Иванов И. Э., Крюков И. А. Моделирование турбулентности в сверхзвуковых струйных тече- ниях [Электронный ресурс] // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. — Режим доступа: www.chemphys.edu.ru/pdf/2010-01-12-023.pdf.
4. Гуляев А. Н., Козлов В. Е., Секундов А. Н. К созданию уни- версальной однопараметрической модели турбулентной вязкости // МЖГ. — 1993. — № 4. — С. 69—81.
5. Ковеня В. М., Яненко Н. Н. Метод расщепления в за- дачах газовой динамики. — Новосибирск: Наука, 1981. — 304 с.
6. Родионов А. В. Новый маршевый метод расчета струй продуктов сгорания // ЖВМ и МФ. — 2002. — 42, № 9. — С. 1413—1424.
7. Сафронов А. В. Метод расчета струй продуктов сгора- ния при старте [Электронный ресурс] // Физико-хи- мическая кинетика в газовой динамике. — 2006. — 4. — Режим доступа: htpp//chemphys.edu.ru/2006-10- 23-001.pdf
8. Сафронов А. В., Хотулев В. А. Результаты экспериментальных исследований сверхзвуковых холодных и го- рячих струйных течений, истекающих в затопленное пространство [Электронный ресурс] // Физико-хи- мическая кинетика в газовой динамике. — 2008. — 6. — Режим доступа: www. chemphys.edu.ru/article/129.
9. Тимошенко В. И. Теоретические основы техничес- кой газовой динамики. — Киев: Наук. думка, 2013. — 426 c.
10. Тимошенко В. И., Белоцерковец И. С. Маршевый расчет течения при взаимодействии сверхзвуковой тур- булентной струи со спутным ограниченным дозвуко- вым потоком // Вісн. Дніпропетр. ун-ту. — 2008. — 1, вип. 1. — С. 15—23.
11. Тимошенко В. И., Дешко А. Е. О влиянии массового состава неравновесной воздушно-водородной струи на интенсификацию процесса горения в спутном сверхзвуковом потоке воздуха // Авиационно-кос- мическая техника и технология. — 2014. — № 3 (110). — С. 52—58.
12. Gear C. W. Numerical initial value problems in ordinary differential equations. — New Jersey: Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, 1971. — 253 p.
13. Seiner J. M., Norum T. D. Experiments of shock associated noise on supersonic jets // AIAA. — 1979. — Pap. 79-1526.
14. Westbrook Ch. K., Dryer F. L. Simplified reaction mechanisms for the oxidation of hydrocarbon fuels in flames // Combust. Sci. and Technol. — 1981. — 27. — Р. 31—43.