Исследование влияния антипульсационных перегородок на развитие рабочего процесса в камере сгорания кислородно-керосинового ЖРД с форсунками струйно-центробежного типа методом численного моделирования

Исследовано влияние антипульсационных перегородок на структуру стационарного рабочего процесса в камере сгорания кислородно-керосинового жидкостного ракетного двигателя с форсунками струйно-центробежного типа. Рассмотрены два варианта камер сгорания с одинаковыми схемами расположения форсунок: без перегородок и с тонкими перегородками, установленными на форсуночном днище. Показано, что установка перегородок в камерах со струйно-центробежными форсунками приводит к возникновению участка с повышенной температурой в угловой зоне между боковой стенкой камеры сгорания и радиальной перегородкой.

Литература

[1] Сидлеров Д.А. Численное моделирование газокапельных турбулентных течений с горением (Combust-LF) // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2008610282, дата регистрации 2007.

[2] Сидлеров Д.А. Численное моделирование трехмерных газофазных турбулентных течений с горением в камерах сгорания ЖРД (LRE flame-3D) // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2010614904, дата регистрации 2010.

[3] Gutheil E., Schlots D., et al. Numerical approaches to spray combustion // 4th Symposium on Liquid Space Propulsion. DLR/Lmp. Germany. March 13-15, 2000.

[4] Tucker P.K., Shee W., et al. A global optimization methodology for GO2/GH2 single element injector design // 4th Symposium on Liquid Space Propulsion. DLR/Lmp. Germany. March 13-15, 2000.

[5] Новиков А.В., Ягодников Д.А., Буркальцев В.А., Лапицкий В.И. Математическая модель и расчет характеристик рабочего процесса в камере сгорания ЖРД малой тяги на компонентах топлива метан-кислород // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Cер. Машиностроение. 2004. Спец. вып. "Теория и практика современного ракетного двигателестроения". С. 8-17.

[6] Ruiz A. Unsteady numerical simulations of transcritical turbulent combustion in liquid rocket engines. PhD, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2012.

[7] Yue Chun-guo, ChangXin-long, Yang Shu-jun, Zhang You-hong. Numerical simulation of interior flow field of a variable thrust rocket engine // Advanced Materials Research. 2011. Vol. 186. Р. 215-219. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.186.215 URL: https://www.scientific.net/AMR.186.215

[8] Wang Zhen-guo. Internal combustion processes of liquid rocket engines: modeling and numerical simulations // National Defense Industry Press. 2016. DOI: 10.1002/9781118890035 URL: http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/9781118890035;jsessionid-608EB60A578C8FD11FA183AA2927A569.f03t03

[9] Строкач Е.А., Боровик И.Н. Численное моделирование процесса распыливания керосина центробежной форсункой // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 3. C. 37-54. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-3-37-54

[10] Kalmykov G.P., Larionov A.A., Sidlerov D.A., Yanchilin L.A. Numerical simulation and investigation of working process features in high-duty combustion chambers // Journal of Engineering Thermophysics. 2008. Vol. 17. No. 3. P. 196-217.

[11] Патанкар С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. М.: Энергоатомиздат, 1984. 148 с.

[12] Kalmykov G.P., Larionov A.A., Sidlerov D.A., Yanchilin L.A. Numerical simulation of operational processes in the combustion chamber and gas generator of oxygen-methane liquid rocket engine. EUCASS book Progress in Propulsion Physics, Torus press, 2009.

[13] Мосолов С.В., Сидлеров Д.А., Пономарев А.А., Смирнов Ю.Л. Расчетное исследование особенностей рабочего процесса в камерах сгорания ЖРД, работающих на топливе кислород + углеводороды // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=33406

[14] Мосолов С.В., Сидлеров Д.А., Пономарев А.А. Сравнительный анализ особенностей рабочего процесса в камерах сгорания ЖРД со струйно-струйными и струйно-центробежными форсунками на основе численного моделирования // Труды МАИ. 2012. № 59. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=34989

[15] Сидлеров Д.А., Пономарев А.А. Численное моделирование режимов испарения и горения капельных струй топлива в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей // Труды МАИ. 2014. № 77. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=53138&eng-N

[16] Мосолов С.В., Сидлеров Д.А. Анализ особенностей рабочего процесса в камерах сгорания ЖРД со струйно-центробежными и центробежно-центробежными форсунками // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 2. C. 60-71. DOI: 10.18698/0236-3941-2016-2-60-71