Перечисленные параметры фактически являются исходными данными
для расчета процессов движения и испарения. Для замыкания системы
уравнений баланса теплоты и вещества учитывают коэффициент из-
бытка окислителя
α
и такие термодинамические характеристики про-
дуктов сгорания, окружающих каплю, как газовая постоянная парога-
зовой составляющей потока
R
пг
, концентрация паров испаряющейся
жидкости в объеме КС
с
∞
; температура
T
пг
; теплоемкость
С
р
пг
, кине-
матическая вязкость
ν
пг
и коэффициент теплопроводности
λ
пг
парогаза
соответственно.
Начальная абсолютная скорость движения капель определяется
плотностью жидкости и перепадом давлений, реализуемых на сме-
сительном элементе, в частности на форсуночной головке. В случае
наклона форсунки под определенным углом к оси КС из соотноше-
ния (1) вычисляется модуль вектора скорости, а непосредственно в
расчетах фигурируют его проекции на соответствующие оси:
u
ж0
=
s
2Δ
p
ф
ρ
ж0
.
(1)
Следует отметить, что при рассмотрении ансамбля образующихся
капель как монодисперсных заранее вносится существенная погреш-
ность в результаты расчетов и если на ранних этапах развития теории
численного моделирования движения многофазных сред подобное до-
пущение встречалось практически во всех моделях, то в настоящее
время значительный прогресс вычислительной техники позволяет из-
бавиться от последнего путем рассмотрения движения конечного чи-
сла фракций полидисперсной совокупности капель. Говоря о модели-
ровании распределения капель по размерам, необходимо отметить зна-
чительное число эмпирических уравнений, среди которых следует вы-
делить логарифмически нормальное распределение [9], уравнение чи-
словой частотной кривой, предложенное Нукиямой и Танасавой [10],
и уравнение Розина–Раммлера [11, 12]. Однако выбор типа исходной
кривой распределения капель по размерам — это прерогатива исследо-
вателя, и вид зависимости не является определяющим фактором при
разработке комплексной методики расчета параметров рабочего про-
цесса в объеме КС ГРД, где принципиально важны сам факт учета
полидисперсности и число рассматриваемых фракций, которое прямо
влияет на затраты машинного времени и точность моделирования.
Учитывая описанные обстоятельства при оценке распределения ка-
пель по размерам, воспользуемся одной из наиболее часто встречаю-
щихся функцией распределения Розина–Раммлера:
V
s
= 1
−
e
−
d
ж
ˉ
d
ж
n
,
(2)
74 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4
