УДК 533.6.011.8
В. В. К у з е н о в
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ИСТЕЧЕНИЯ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ ЗАРЯДА
ТВЕРДОГО ТОПЛИВА В ОКРУЖАЮЩЕЕ
ПРОСТРАНСТВО
Рассмотрена задача, связанная с численным моделированием вза-
имодействия потока, возникающего вблизи движущегося в газо-
вой среде реактивного снаряда на твердом топливе, и продуктов
горения твердого топлива. Особенностью предлагаемого подхода
является описание газодинамических процессов внутри реактивно-
го снаряда на твердом топливе и в спутной струе на основе еди-
ной расчетной методики. Численное исследование газодинамиче-
ских течений выполнено с применением нестационарных уравнений
Навье–Стокса.
Среди различного рода научно-технических проблем важное ме-
сто занимают задачи, связанные с сопряженным моделированием вза-
имодействия спутного потока, возникающего вблизи движущегося в
газовой среде моноблока, и продуктов горения твердого топлива, ис-
текающих из реактивного снаряда на твердом топливе (РСТТ). Сле-
дует отметить, что нестационарные процессы воспламенения заря-
да твердого топлива и выхода РСТТ на стационарный режим работы
являются сложными по физико-химическому и газодинамическому со-
держанию. Для большинства ракетных двигателей резко выраженный
нестационарный характер работы обычно занимает относительно ко-
роткое время, но может быть связан с опасными перегрузками. На
стационарной стадии, которая занимает основную часть времени ра-
боты РСТТ, практический интерес представляют газодинамические и
физико-химические процессы, протекающие в камере сгорания и соп-
ловой части устройства, а также процессы взаимодействия выхлопных
струй с внешним газовым потоком. Заметим при этом, что решение
ряда задач ракетно-космической и авиационной техники, газоструй-
ных аппаратов также приводят к необходимости изучения процессов
истечения и смешения неизобарических струй.
В настоящей работе приведена расчетно-теоретическая модель мо-
ноблока, позволяющая рассчитывать характеристики газодинамиче-
ских процессов в РСТТ, а также проводить расчеты взаимодействия
струи продуктов горения с окружающей газовой средой на основе еди-
ной численной методики. Одной из целей работы является расчетно-
теоретическое изучение особенностей структуры и пространственных
распределений газодинамических параметров потока внутри сопла и
при его взаимодействии со спутным потоком газа вне соплового аппа-
рата. При этом расчетные исследования проводятся в рамках вязкого
течения газа [1–4].
44 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2
