Математические модели и методы решения задач устойчивости газодинамических процессов в газогенераторах на твердом топливе

Математические модели и методы решения задач устойчивости газодинамических процессов в газогенераторах на твердом топливе

Автор: Мищенкова, Ольга Владимировна

Шифр специальности: 05.13.18

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2006

Место защиты: Ижевск

Количество страниц: 150 с. ил.

Артикул: 2947845

Автор: Мищенкова, Ольга Владимировна

Стоимость: 250 руб.

Математические модели и методы решения задач устойчивости газодинамических процессов в газогенераторах на твердом топливе  Математические модели и методы решения задач устойчивости газодинамических процессов в газогенераторах на твердом топливе 

СОДЕРЖАНИЕ
Основные сокращения и обозначения
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВНУТРИБАЛЛИСТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ ТВЕРДОТОПЛИВНОГО ГАЗОГЕНЕРАТОРА
1.1 Анализ физикохимических процессов в камере сгорания
1.2 Уравнения газодинамических процессов в камере сгорания
газогенератора
1.2.1 Уравнения внутренней баллистики в корпусе воспламенителя
ф 1.2.2 Уравнения внутренней баллистики в переднем и в предсопловом
объемах камеры сгорания ГГТТ
1.2.3 Уравнения газовой динамики в канальных областях камеры сгорания ГГТТ
1.3 Уравнения тепловых процессов в камере газогенератора
1.3.1 Уравнения для расчета тепловых потоков в камере сгорания
1.3.2 Уравнения прогрева корпуса ГГТТ и поверхностного слоя
топлива
1.4. Методы решения уравнений внутренней баллистики ГГТТ
Глава 2. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ О РАЗВИТИИ ВОЗМУЩЕНИЙ
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
2.1 Метод линеаризации. Основные положения
2.2 Линеаризация уравнений внутренней баллистики
2.3 Исследование свойств коэффициентов чувствительности в
щ уравнениях для расчета возмущений
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ РАЗВИТИЯ ВНУТРИКАМЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ
3.1 Анализ устойчивости внутрикамерных процессов в твердотопливном газогенераторе
3.2 Методы оценки устойчивости технических систем
3.3 Разработка алгоритма расчета собственных значений линеаризованных систем уравнений
3.3.1 Преобразование уравнений для отклонений параметров
3.3.2 Алгоритм решения задачи о собственных значениях матрицы
3.3.3 Тестирование алгоритма расчета собственных значений
3.3.4 Спектральный анализ начального участка работы ГГТТ
Глава 4. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ИЗМЕНЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ
4.1 Математические модели расчета дисперсий
4.2 Анализ изменения дисперсий на начальном участке работы ГГТТ 8 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Математические модели исследования устойчивости развивающегося физического процесса могут быть основаны на исследовании (аналитическом или вычислительном) двух систем уравнений - для определения детерминированного изменения параметров и для изменения их отклонений. При этом могут использоваться методы, излагающиеся в работах [8,,,,,,,,,]. Наиболее распространенным методом исследования рабочих процессов и их устойчивости в ракетных двигателях является метод, основанный на решении волнового уравнения [8,,,,]. Из работ последних лет, связанных с исследованием устойчивости в этом классе двигателей с использованием волнового уравнения, следует отметить статью Шардакова И. Н. и Голотиной Л. А. []. В этой работе решается задача о трехмерных акустических колебаниях в камере твердотопливного двигателя. Задача решается для случая потенциального течения продуктов сгорания. Краевая спектральная задача для потенциала акустической скорости решается с использованием метода геометрического погружения. Разработанный в [] итерационный алгоритм обладает сходимостью и позволяет последовательно вычислить собственные формы и частоты акустических колебаний, начиная с низшей частоты. В работе Коковихиной О. В. [] решается задача на собственные значения потенциала акустической энергии для области, обладающей осевой симметрией. После формулирования дополнительных допущений решение задачи осуществляется аналитически с использованием метода А. Н. Некрасова. Такой подход используется при решении задач квантовой механики и задач устойчивости атомных реакторов. Обзор работ показывает, что последний метод до настоящего времени не использовался для анализа устойчивости рабочих процессов в тепловых двигателях и, в частности, в двигателях и газогенераторах на твердом топливе. Применение этого подхода может оказаться эффективным. Выполненный обзор работ позволяет сделать вывод о том, что к настоящему времени отсутствуют математические модели, описывающие развитие возмущений в камере твердотопливного газогенератора (твердотопливном двигателе). В данной работе выводятся уравнения для возмущений газодинамических параметров для нестационарных процессов на начальном участке работы газогенератора. Для выведенных уравнений разрабатываются алгоритмы, позволяющие вычислить собственные значения и частоты собственных колебаний, соответствующие процессам в камере газогенератора на нестационарных режимах его работы. В работе предлагается методика расчета дисперсий газодинамических параметров в камере газогенератора как функций времени и пространственной координаты. Выполненный обзор позволяет сформулировать следующие основные положения по диссертационной работе. Объект исследования - газодинамические процессы в камере сгорания твердотопливного газогенератора на нестационарном этапе его работы. Предмет исследования: математическая модель расчета отклонений основных газодинамических параметров от их математических ожиданий, методы расчета устойчивости работы твердотопливного газогенератора и методы расчета дисперсий. Цслыо диссертационной работы является создание математических моделей, алгоритмов и вычислительных методов расчета динамики развития возмущений газодинамических параметров твердотопливного газогенератора. Для решения сформулированных задач используются надежные, апробированные вычислительные методы и элементы технологии вычислительного эксперимента. Используются сравнения результатов расчетов с отдельными экспериментальными данными. Научная и практическая значимость. Полученные результаты являются новыми. Разработанные математические модели, алгоритмы и методики позволяют исследовать динамику изменения дисперсий газодинамических параметров в камере твердотопливного газогенератора на нестационарных и квазистационарных режимах его работы. Методики позволяют рассчитать спектры частот собственных колебаний газодинамических параметров в камере сгорания газогенератора. Применение перечисленных методик позволит повысить качество проектирования твердотопливных газогенераторов и тепловых двигателей на твердом топливе. Полученные в работе результаты могут быть применены при проектировании тепловых двигателей других типов.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.243, запросов: 244