Профилирование сопел и переходных каналов реактивных двигателей

• Автор: Крайко, Алла Александровна
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Прямые методы профилирования осесимметричной сверхзвуковой
части сопла Лаваля максимальной тяги
Введение
1Л. Постановка задачи
1.2. Метод исчерпывающего градиентного спуска с аппроксимацией искомой формы образующей сопла кривыми Бернштейна-Безье
1.3. Метод локальной линеаризации
1.4. Результаты оптимизации
1.4.1. Случай профилирования осесимметричной сверхзвуковой части сопла заданной длины
1.4.2. Случай профилирования сверхзвуковой части сопла с заданной площадью боковой поверхности
1.4.3. Случай профилирования сверхзвуковой части сопла с учётом влияния вязкости в процессе оптимизации
Заключение к главе
ГЛАВА 2. Обобщение методики оптимизации с использованием аппроксимации полиномами Бернштейна на пространственный случай на примере профилирования сверхзвуковой части сопла в плотной
многосопловой компоновке
Введение
2.1. Постановка задачи профилирования сверхзвуковой части сопла в плотной многосопловой компоновке, обеспечивающей максимальную тягу
2.2. Результаты оптимизации
2.2.1. Результаты оптимизации сверхзвуковой части псевдо пространственного сопла
2.2.2. Результаты оптимизации сверхзвуковой части сопла с варьируемой формой критического сечения
2.2.3. Сравнение полученных результатов
с результатами других авторов
Заключение к главе
Г лава 3. Апробация методики оптимизации на задачах профилирования существенно пространственных сопел, содержащих участки дозвукового
течения
Введение
3.1. Аппроксимация формы объекта неоднородными поверхностями
Бернштейна-Безье
3.2 Профилирование околозвукового пространственного сопла двигателя с малой инфракрасной заметностью
3.2.1. Постановка задачи
3.2.2. Результаты оптимизации

3.3. Профилирование пространственного сопла высокоскоростного ГТВРД
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Результаты оптимизации
3.4. Профилирование пространственного сопла высокоскоростного ПВРД с учётом аэродинамических характеристик летательного аппарата
3.4.1. Постановка задачи
3.4.2. Результаты оптимизации
Заключение к главе
ГЛАВА 4. Профилирование переходных каналов газовоздушного тракта
перспективных ТР ДЦ
Введение
4.1. Профилирование осесимметричных кольцевых каналов перспективного ТРДД
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Аппроксимация геометрии переходного канала
4.1.3. Расчёт потерь в переходном канале
4.1.4. Результаты оптимизации
4.2. Профилирование проточной части пространственных переходных каналов ТРДД сложного термодинамического цикла
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Аппроксимация геометрии переходного канала
4.2.3. Метод исследования пространства параметров
4.2.4. Результаты оптимизации
Заключение к главе
Литература
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ИК - инфракрасный
КББ - кривая Бернштейна-Безье
КС - камера сгорания
ЛА - летательный аппарат
МИГС - метод исчерпывающего градиентного спуска
МКК - метод контрольного контура
МЛЛ - метод локальной линеаризации
НПББ - поверхность Бернштейна-Безье
ОММЛ - общий метод множителей Лагранжа
ПББ - поверхность Бернштейна-Безье
ПВРД - прямоточный воздушно-реактивный двигатель
РД - ракетный двигатель
СДО - сопряжённые дуги окружностей
ТРДД - турбореактивный двухконтурный двигатель
УМ - упрощённый метод
ЦИАМ - Центральный институт авиационного моторостроения

сопла для экспериментального демонстратора ПМ-3, разрабатываемого в отделе 012 ЦИАМ.
Было рассмотрено пять случаев: І - сопло с цилиндрической нижней образующей, близкой к плоской (Р = 10); II - полностью пространственное сопло с фиксированной формой выходного сечения (Р — 15); III - полностью пространственное сопло с варьируемой формой выходного сечения (Р = 21); IV - полностью пространственное сопло с варьируемой формой выходного сечения, имеющее большую длину Ь = 1 м (Р = 35, в этом случае НПББ, аппроксимирующая сверхзвуковую часть сопла, имела не 4, а 5 контрольных кривых); V - полностью пространственное сопло с фиксированной формой выходного сечения, с круглой формой поперечного сечения КС эквивалентной площади (Р = 15).
Рис. 0.9. Формы и поля чисел Маха спрофилированных сопел ПВРД На рис. 0.9 приведены формы и поля чисел Маха для случаев I и II. Наибольшие потери тяги по сравнению с идеальным одномерным соплом