Анализ осевого вращательного движения рифленых кумулятивных облицовок

Анализ осевого вращательного движения рифленых кумулятивных облицовок

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6



  

(3)

Представленная зависимость (1) схожа с формулой, полученной в [3], как

результат аппроксимации экспериментальных данных по спин-компенсации

рифленых облицовок.

Зависимости (1)–(3) позволяют определить угловую скорость вращения КО

в целом. Попытаемся на их основе вычислить угловую скорость струи, образо-

ванной из облицовки с заданными размерами поперечного сечения относи-

тельно оси симметрии облицовки.

Для этого воспользуемся приближенным подходом, основанным на законе

сохранения кинетического момента [15]. Из него следует, что увеличение угло-

вой скорости происходит пропорционально отношению квадрата радиуса об-

лицовки к квадрату радиуса струи. При среднем радиусе струи

стр

увеличение

ее угловой скорости составит





стр

R R

раз.

Радиус струи

стр

может быть определен через относительную массу струи



представляющую собой отношение масс струи и облицовки в сечении, сле-

дующим образом:













стр

R R T

   

Корректность построенной модели (1)–(3) проверялась путем сравнения ре-

зультатов, полученных с ее использованием, с результатами, вытекающими из

численного моделирования, и экспериментальными данными [3].

Исследовалась зависимость угловой скорости струеобразующего слоя от

двух групп определяющих параметров: геометрических размеров сечения риф-

леной облицовки и механических свойств модели материала облицовки.

Рассматривалось сечение КЗ плоскостью, перпендикулярной оси симмет-

рии. Результаты исследования влияния параметров КЗ на закрутку КО таковы.

Первым определяющим параметром является высота ребра

Согласно экспериментальным данным, высота ребра линейно влияет на уг-

ловую скорость струеобразующего слоя [3]. Это подтверждается результатами

численного моделирования: при увеличении в 2 раза высоты ребра угловая ско-

рость также увеличивается в 2 раза. Аналогичный результат получается из ана-

литических зависимостей (1)–(3), из которых следует, что угловая скорость КС

приближенно линейно зависит от высоты рифления.

Вторым определяющим параметром, влияние которого анализировалось,

стала толщина КО в поперечном сечении

Угловая скорость КС, согласно экспериментальным данным, зависит от толщи-

ны облицовки приблизительно обратно пропорционально ее квадрату [3]. Из ре-

зультатов численного расчета следует, что угловая скорость вращения при увели-

чении толщины уменьшается по зависимости, лежащей между минус первой и ми-

нус второй степенями толщины, но все же ближе к минус первой. Подобный же