Численные исследования нестационарных процессов при запуске ракетного двигателя
Автор: Зюзликов Валерий Петрович, Синильщиков Борис Евгеньевич, Синильщиков Валерий Борисович, Ракитская Мария Валентиновна
Журнал: Космические аппараты и технологии.
Рубрика: Ракетно-космическая техника
Статья в выпуске: 3 (21), 2017 года.
Бесплатный доступ
Рассматриваются нестационарные процессы в сопле и развитие нестационарной струи при запуске ракетного двигателя; определяются нестационарные газодинамические нагрузки, действующие на донную часть ракеты космического назначения при старте. Численно решаются нестационарные уравнения Навье-Стокса с использованием алгебраических моделей турбулентности. Учитываются отрывные течения в сопле, которые, как показали авторы, оказывают существенное влияние на величины нагрузок. Проведено исследование двух вариантов выхода двигателя на режим: с малым временем выхода и с временем выхода, характерным для современных двигателей, используемых на ракетах космического назначения. Приводятся результаты расчетов: поля температур газа, статического давления, чисел Маха, а также графики давления на днище ракеты. Показано, что для обоих вариантов запуска из-за перехода от истечения воздуха из сопла к истечению продуктов сгорания и отрывных течений в сопле массовый расход через плоскость среза сопла вначале достигает максимума, а потом резко падает...
Ракетный двигатель, сопло, пусковые волны, отрыв, давление, разрежение
Короткий адрес: https://sciup.org/14117398
IDR: 14117398 | DOI: 10.26732/2225-9449-2017-3-103-114
Список литературы Численные исследования нестационарных процессов при запуске ракетного двигателя
- Газодинамика стартовых комплексов / Г. П. Бирюков, А. Б. Бут, В. А. Хотулев, А. С. Фадеев. М.: Рестарт, 2012. 364 с.
- Hunter C. A. Experimental, theoretical, and computational investigation of separated nozzle flows // AIAA Pap. 98-3107, 1998.
- Глушко Г. С., Иванов И. Э., Крюков И. А. Численное моделирование отрывных течений в соплах // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. № 1. С. 172-179.
- Нестационарные струйные течения при запуске РД / В. П. Зюзликов, Б. Е. Синильщиков, В. Б. Синильщиков, О. В. Андреев // Сб. трудов НТК «Четвертые Уткинские чтения». СПб.: БГТУ, 2009.
- Волков К. Н., Емельянов В. Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. М.: Физматлит, 2008. 368 с.
- Федорова Н. Н., Федорченко И. А. Расчет взаимодействия падающего косого скачка уплотнения с турбулентным пограничным слоем на пластине // Прикладная механика и техническая физика. 2004. Т. 45, № 3. С. 61-71.
- Липатов И. И., Тугазаков Р. Я. Механизм образования пульсаций давления при падении ударной волны на пограничный слой // Ученые записки ЦАГИ. Т. XLIV. 2013. № 1. С. 62-75.
- Синильщиков Б. Е., Синильщиков В. Б. Исследование термосилового нагружения газоотражателей стартовых комплексов ракет космического назначения при работе систем водоподачи // Исследования наукограда. 2017. Т. 1, № 2. С. 61-71.
- Карпов А. В., Васильев Е. И. Численное моделирование истечения перерасширенного газа из короткого осесимметричного сопла // Вестник ВолГУ. 2005. Серия 1. Вып. 9. С. 81-87.
- Антонов А. Н., Купцов В. М., Комаров В. В. Пульсации давления при струйных течениях. М.: Машиностроение, 1990. 271 с.
