Экспериментальная установка и методика исследования характеристик выхлопного диффузора с центральным телом для отработки ракетных двигателей - page 4

Рис. 1. Конструктивная схема модели выхлопного диффузора с ЦТ
Диффузор состоит из двух отсеков
9
и
12
, представляющих со-
бой цилиндрические трубы диаметром, несколько б ´ольшим диаметра
среза сопла, и ЦТ
5
, крепящимся к отсеку
12
тремя массивными пило-
нами
11
, которые в профиле представляют собой ромбовидное тело,
что делает конструкцию жесткой. Поскольку система статически не-
устойчива (небольшие консольные силы приводят к отклонениям ЦТ
от оси и дальнейшему увеличению этих сил и т.д.),
9
ЦТ в области пе-
реднего отсека удерживается шпильками
6
и состоит из трех частей:
входного, центрального и выходного конусов (
3, 5
и
10
, см. рис. 1
соответственно), которые скреплены между собой винтами
7
.
Отличие данной модели от конструкции, приведенной в работе [1],
в том, что пилоны, на которых крепится ЦТ, перенесены в область вы-
ходного конуса — дозвукового диффузора, где течение уже должно
быть дозвуковым и будут меньше потери полного давления во время
запуска и работы. Также, несмотря на то что модель будет отрабаты-
ваться на близких к натурным компонентам продуктах сгорания твер-
дого ракетного топлива, ее конструкция выполнена из неохлаждаемых
элементов из стали 12Х18Н10Т. Время огневого пуска планируется
малым (3. . . 4 с), что недостаточно для полного прогрева стенок, но
достаточно для установления стационарной газодинамической карти-
ны течения и положения всех скачков уплотнения. Самым теплона-
пряженным местом конструкции является ее головная часть, поэтому
модель снабжена съемными насадками.
При проведении эксперимента планируется измерение двух пара-
метров: статических давлений и тепловых потоков в стенку конструк-
ции (
4
и
8
, см. рис. 1 соответственно; кружками на рисунке отмечены
места измерения давления, квадратами — тепловых потоков). По ха-
рактеру распределения давления можно судить о газодинамических
54 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 4
1,2,3 5,6,7,8,9,10
Powered by FlippingBook