Газофакельное воспламенительное устройство - page 4

Рис. 2. Схема разработанного газофа-
кельного ВУ
Достоинствами такой конструк-
ции ВУ являются размещение до-
полнительного заряда вне волново-
да, тем самым устраняются посто-
ронние элементы из канала СВЧ-
тракта, и воспламенение потоком
продуктов сгорания ВС, что приво-
дит к более равномерному воспла-
менению поверхности исследуемо-
го образца ТРТ. Кроме того, про-
волока, размещаемая в ВС, не перегорает после воспламенения, что
исключает интенсивные высокочастотные помехи, свойственные ра-
нее рассмотренным ВУ.
К недостаткам данной конструкции можно отнести б ´ольшую слож-
ность конструкции воспламенителя и б ´ольшее время снаряжения и
подготовки эксперимента.
В процессе разработки газофакельного ВУ проведено математиче-
ское моделирование работы ВУ. В разработанной модели воспламени-
тель представляется в виде элементов огневой части эксперименталь-
ной установки и СВЧ-цепи.
При рассмотрении ВУ как элемента газового тракта в программ-
ном комплексе ANSYS проведено моделирование движения газа в
волноводе. Расчетной моделью является объем ТТГ и СВЧ-волновода
(рис. 3,
а
), в котором происходит движение продуктов сгорания ВС.
Критерием оценки результатов моделирования является равномер-
ность полей скорости продуктов сгорания ВС и давления на поверх-
ности горения образца ТРТ.
Из распределения давления и скорости (рис. 3,
б
и
в
) следует, что в
области воспламенения образца топлива (нижняя часть модели) воз-
никает застойная зона с повышенным давлением, что положительно
сказывается на равномерности и надежности воспламенения.
При рассмотрении ВУ как элемента СВЧ-цепи в программном ком-
плексе HFSS разработана модель горения заряда в волноводе.
При моделировании приняты следующие допущения:
— заряд горит параллельными слоями с постоянной скоростью;
— волновод идеальный и закритический.
Результаты моделирования обработаны и приведены на рис. 4.
Электромагнитное поле имеет регулярную структуру только в слу-
чае бесконечной длины волновода. В случае же конечного волновода в
области его торцев возникают краевые эффекты, связанные с провиса-
нием электромагнитного поля в волновод. Особенно сильно краевые
эффекты проявляются на длине менее диаметра волновода.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2010. № 3 73
1,2,3 5,6,7
Powered by FlippingBook