Принимая во внимание допущение о расчетности режима истече-
ния газовой смеси из вспомогательного сопла ГСВ, а также учитывая
равенство расходов компонентов через сопло ГСВ и сопло двигателя в
процессе запуска, выведем соотношение, связывающие давление в КС
во время воспламенения и полное давление перед вспомогательным
соплом, а также характерные геометрические размеры устройства:
p
∗
кс
p
в
=
D
2
1
d
2
кр
=
π
(
M
с
)
.
Здесь
d
кр
— диаметр критического сечения сопла двигателя;
π
(
M
с
)
—
газодинамическая функция;
p
∗
кс
— давление в КС до воспламенения;
p
в
— полное давление перед вспомогательным соплом ГСВ.
Для реализации рабочего процесса в КС ЖРД МТ после воспламе-
нения получим
p
в
= 1
,
1
. . .
1
,
3
p
кс
.
Представленные в работах [8, 9] расчетные и экспериментальные
данные позволяют сделать вывод, что оптимальные углы раскрытия
сопла
α
и сужения конфузора резонатора
β
слабо зависят от
p
∗
кс
и со-
ставляют
α
= 8
◦
. . .
14
◦
,
β
= 4
◦
. . .
6
◦
. Оптимизация угла
α
основана на
снижении суммарных потерь на трение и неравномерность потока на
срезе. Выбор угла конфузора резонатора можно объяснить снижени-
ем суммарных волновых потерь давления перед резонаторной трубкой
для реализации ударных волн большей интенсивности.
Моделирование процесса локального прогрева рабочего тела в ре-
зонаторе проводили путем интегрирования полной усредненной по
Рейнольдсу для турбулентных течений системы уравнений Навье–
Стокса для идеального вязкого газа (1) при использовании модели
турбулентности
k
–
ε
[10, 11]:
∂
(
rρ
)
∂t
+
∂
(
rρu
)
∂x
+
∂
(
rρv
)
∂r
= 0
,
∂
(
rρu
)
∂t
+
∂
∂x
(
rρu
2
+
rp
−
rσ
x
) +
∂
∂r
(
rρuv
−
rτ
xr
) = 0
,
∂
(
rρv
)
∂t
+
∂
∂x
(
rρuv
−
rτ
xr
) +
∂
∂r
(
rρuv
2
+
rp
−
rσ
r
) =
p
−
σ
θ
,
∂
∂t
rρ U
+
V
2
2
+
+
∂
∂x
rρ U
+
V
2
2
u
+
ru
(
p
−
σ
x
)
−
rvτ
xr
−
rλ
∂T
∂x
+
+
∂
∂r
rρ U
+
V
2
2
v
+
rv
(
p
−
σ
r
)
−
ruτ
xr
−
rλ
∂T
∂r
= 0
,
34 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 1
