является тангенциальный подвод жидкости в рабочую полость. Здесь
следует отдельно отметить, что при задании начальных и граничных
условий расчета (табл. 5) не учитывались потери давления и подогрев
охладителя при течении последнего по трубопроводу, связывающему
выход из первого участка тракта охлаждения и входное сечение кол-
лектора № 2.
Таблица 5
Начальные и граничные условия третьей серии расчетов
Наименование параметра
Численное значение
Давление во входном сечении (
р
вх
)
22,3МПа
Температура во входном сечении (
Т
охл
)
240 K
Температура окружающей среды со стороны
наружной стенки коллектора (
Т
окр1
)
293 K
Температура окружающей среды со стороны
внутренней стенки коллектора (
Т
окр2
)
Распределение в соответствии
с рис. 4
Суммарный массовый расход охладителя
(
m
охл
)
9,7 кг/с
По аналогии с коллектором № 1 в данном случае вводилось допу-
щение о том, что теплообмен охладителя с окружающей средой осу-
ществляется через две поверхности: с внешней средой посредством
наружной стенки и с потоком кислорода, протекающим по тракту
охлаждения, через внутреннюю стенку.
Анализируя газодинамическую картину течения охладителя в по-
лости коллектора № 2, следует отметить, что в поперечном сечении
ее вид фактически является типовым для каналов с тангенциальным
подводом компонента, исключение составляет наличие зоны обратных
токов, носящей локальный характер, у левой по потоку кромки под-
водящего патрубка. Остальные особенности течения в целом подобны
рассмотренным применительно к коллектору № 1. В частности, основ-
ной градиент температуры охладителя наблюдается у стенок расчет-
ного участка, а именно вблизи внутренней поверхности максималь-
ное значение температуры составляет 259 K, у наружной стенки поток
нагревается до 246 K. При приближении к выходному сечению тем-
пературное поле выравнивается: значение последней равно 251,6 K,
суммарный подогрев составляет
11
,
6
K. Среднее давление кислоро-
да в выходном сечении равно 21,2МПа, тогда итоговые суммарные
потери будут равны 1,1МПа.
Принимая во внимание незначительный разброс скорости и тем-
пературы в выходном сечении при задании граничных условий для
расчетного участка № 4, указанная неравномерность не учитывалась.
После коллектора №2 поток кислорода поступает на охлаждение
расширяющейся части сопла (расчетный участок № 4). Существен-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2014. № 6 13
