Анализ особенностей рабочего процесса в камерах сгорания ЖРД со струйно-центробежными и центробежно-центробежными форсунками

1 / 12

ТЕПЛОВЫЕ, ЭЛЕКТРОРАКЕТНЫЕ
ДВИГАТЕЛИ И ЭНЕРГОУСТАНОВКИ
ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ
DOI: 10.18698/0236-3941-2016-2-60-71
УДК 621.454.2: 519.63
АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В КАМЕРАХ
СГОРАНИЯ ЖРД СО СТРУЙНО-ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ
И ЦЕНТРОБЕЖНО-ЦЕНТРОБЕЖНЫМИ ФОРСУНКАМИ
С.В. Мосолов, Д.А. Сидлеров
ГНЦ “Центр Келдыша”, Москва, Российская Федерация
e-mail:
Выполнены расчетные исследования и проведен сравнительный анализ особен-
ностей процессов течения, смесеобразования и горения топлива в модельных
многофорсуночных камерах сгорания с помощью методов численного модели-
рования, разработанных в ГНЦ “Центр Келдыша”. Приведены результаты
исследований особенностей рабочего процесса в модельной многофорсуноч-
ной камере сгорания с регулярным расположением соосных двухкомпонент-
ных смесительных элементов. Рассмотрены смесительные элементы двух ти-
пов: струйно-центробежные и центробежно-центробежные. Показано, что
использование центробежно-центробежных форсунок приводит к существен-
ной активизации процессов смешения и выгорания топлива в ядре потока, что
в значительной степени связано с повышенной генерацией турбулентности и
сильной деформацией струй в поперечном направлении.
Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель, камера сгорания, численное
моделирование, горение топлива.
COMPARATIVE ANALYSIS OF THE CHARACTERISTIC FEATURES
OF OPERATIONAL PROCESS IN LIQUID ROCKET ENGINE
COMBUSTION CHAMBER WITH JET-CENTRIFUGAL
AND CENTRIFUGAL-CENTRIFUGAL INJECTORS BY MEANS
OF NUMERICAL SIMULATION
S.V. Mosolov, D.A. Sidlerov
Federal State Unitary Enterprise Keldysh Research Centre,
Moscow, Russian Federation
e-mail:
The purpose of this work is to conduct the computational research and comparative
analysis of characteristic features of flowing, mixing and combustion processes inside
the model multiinjector combustion chambers by means of numerical simulation
methods, elaborated in Keldysh Research Centre. In this article we present the results
of examining the operational process and its features inside the model multiinjector
combustion chamber with regular arrangement of coaxial two-component mixing
elements. We deal with two types of mixing elements: jet-centrifugal and centrifugal-
centrifugal. In both elements swirled kerosene sheet is fed through the peripheral
annular canal. Oxygen rich generator gas jet is fed through the central canal. This
jet has no swirl for the jet-centrifugal injector, and obtains the swirl in the same
direction as the kerosene sheet for the centrifugal-centrifugal injector. The findings
60 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2016. № 2