ным обстоятельством в данном случае является смена материала ог-
невой стенки. Начальный участок сверхзвуковой секции сопла, непо-
средственно прилегающий к подводящим коллекторам, выполнен из
сплава БрХЦрТВ. Остальная секция сопла — из сплава ХН55МБЮ,
что оказывает определенное влияние на теплообменные процессы в
области стыка указанных материалов (рис. 9).
Ранее уточнялось, что рассматриваемая камера двигателя имеет
петлевую схему охлаждения (поток разворачивается у среза сопла) с
течением порядка 50% расхода охладителя в противоточном напра-
влении. Следует также отметить, что в экспериментах давление и тем-
пература охладителя замерялись как правило во входном и выходном
сечениях тракта охлаждения. Принимая во внимание указанные обсто-
ятельства, в процессе проведения расчетов выполнялись два цикла: на
грубой сетке для области № 4; на подробной сетке для стыка № 2 (рас-
сматривалось не все сопло, а угловой сектор, равный 12
◦
). Начальные
и граничные условия приведены в табл. 6.
Таблица 6
Начальные и граничные условия третьей серии расчетов
Наименование параметра
Численное значение
Давление во входном сечении (
р
вх
)
21,8МПа
Температура во входном сечении (
Т
охл
)
248,3 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
На рис. 13 приведены распределения давления, температуры и ско-
рости потока охладителя в расчетной области № 4.
По результатам расчетов на грубой сетке можно сделать следую-
щие выводы. Расчетное значение потерь давления (0,92МПа) в вы-
ходном сечении тракта охлаждения удовлетворительно согласуется с
результатами экспериментальных исследований, в соответствии с ко-
торыми данная величина равна 0,74МПа. Общий вид температурного
поля в продольном и выходном сечениях секции № 4 в целом подобен
рассмотренным распределениям (см. рис. 10, 11), где прослеживается
влияние одностороннего подогрева охладителя. В данном случае мож-
но сделать аналогичный вывод о том, что в непосредственной близости
от огневой стенки охладитель прогревается до максимальной темпера-
туры, равной 415 K. Однако по мере приближения к выходному сече-
нию поток разбавляется и среднее значение температуры охладителя
здесь принимается равным 397 K, что соответствует значению подо-
грева 148,7 K и удовлетворительно согласуется с результатами огневых
14 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 6
