Экспериментальная установка и методика исследования характеристик выхлопного диффузора с центральным телом для отработки ракетных двигателей - page 6

Рис. 2. Oбтекание односкачкового ЦТ
потока на стационарном режи-
ме в двух косых скачках уплот-
нения, а также непересечения
этих скачков со стенкой сопла.
Глубина внедрения входно-
го конуса ЦТ зависит от гео-
метрии как самого ЦТ, так и
контура сопла. В любом соп-
ле можно выделить замыкаю-
щую характеристику, идущую от точки на оси сопла (т.
О
1
) к точке
на его срезе (точка
С
), (см. рис. 2). Во-первых, носик входного конуса
должен лежать ниже по течению относительно точки
О
1
(точка
О
2
).
Во-вторых, угол полураствора конуса или вся его геометрия долж-
ны обеспечивать непересечение вызываемой ими системы скачков со
стенкой сопла, а также с замыкающей характеристикой
О
1
С
. На рис. 2
показана схема течения при обтекании односкачкового ЦТ.
Для определения положения точки
О
1
рассматриваемого сопла был
проведен термодинамический расчет параметров продуктов сгорания
(ПС) по программе “Астра” [3]. Далее по полученным термодинамиче-
ским параметрам в сопле выполнен расчет осесимметричного течения
идеального газа по программе Flow3d [4]. Результат расчета в виде
поля чисел Маха показан на рис. 3.
Далее, разбив полученную область на ячейки и вычислив в каждой
из них угол Маха по местному числу Маха и углу наклона вектора ско-
рости, можно построить замыкающую характеристику, которая придет
на оси в точку
О
1
. В результате такого расчета по программе Matlab
было получено расстояние от критического сечения:
ОО
1
= 88
,
7
мм.
Рис. 3. Распределение чисел Маха в модельном сопле
56 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 4
1,2,3,4,5 7,8,9,10
Powered by FlippingBook