сопла увеличиваются на 1,9, 0,7 и 1,2% соответственно. Обработка
расчетных данных позволила получить следующие аппроксимацион-
ные зависимости концентраций заряженных частиц от температуры
ПС
Т
и коэффициента избытка окислителя
α
:
g
H
3
O
+
= 1
·
10
−
19
(8
,
633 ln
α
+ 6
,
976)
T
1000
1
,
249
α
+23
,
749
;
g
OH
−
= 1
·
10
−
22
(15
,
833
α
−
7
,
436)
T
1000
−
2
,
101
α
2
+5
,
633
α
+29
,
972
;
g
e
= 1
·
10
−
19
−
9
,
769
α
2
+ 30
,
974
α
−
4
,
810
T
1000
0
,
379
α
+24
,
656
.
Наличие ионов в истекающей струе ПС обусловливает образова-
ние электромагнитного поля. Напряженности электрического (
E
) и
магнитного (
Н
) полей связаны с концентрациями ионов
n
i
и электро-
нов
n
e
следующей системой уравнений:
div
E
=
4
πe
ε
0
(
n
i
−
n
e
);
rot
Н
=
4
ρσ
c
Е
,
(1)
где
ρ
,
σ
,
с
— плотность, коэффициент электропроводности ПС и ско-
рость звука соответственно;
е
— заряд электрона.
На основе изложенного цель настоящей работы можно сформу-
лировать следующим образом: экспериментальное исследование па-
раметров собственного электромагнитного поля ПС углеводородного
топлива для создания бесконтактной системы диагностики ЖРД.
Подробные описания стенда для испытания модельного ЖРД и его
конструкции приведены в работе [2]. Отметим только, что КС ЖРД
состоит изнескольких секций, закрепленных вертикально на стапеле
(рис. 1). В качестве горючего используется этиловый спирт с объемной
концентрацией 75%, а в качестве окислителя — газообразный кисло-
род. Выбор такой пары компонентов топлива продиктован требовани-
ями безопасности работы стенда, значительным опытом эксплуатации
кислородно-спиртовых ЖРД. Кроме того, высокая температура горе-
ния указанной топливной композиции обусловливает достаточную ио-
низацию ПС для проведения электрофизических исследований.
Регистрация электромагнитного поля выхлопной струи ПС ЖРД
осуществлялась с помощью датчиков магнитного (ДМП) и электри-
ческого (ДЭП) полей, расположение которых показано на рис. 2. Ис-
пользуемые датчики, разработанные в НПО измерительной техники,
позволяют в процессе эксперимента регистрировать переменные со-
ставляющие магнитного и электрического полей в частотных диапа-
зонах от 10 Гц до 100 000 Гц. Кроме того, оба датчика регистрируют
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3 67
