Математическое моделирование процессов тепломассообмена двухфазных потоков в двигателях летательных аппаратов

• Автор: Мустафин, Ренат Рафаилович
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 149 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения и сокращения

Введение

1 Математическое описание течения газа при гидрогашении РДТТ

1.1 Необходимые условия прекращения работы РДТТ

1.2 Гашение заряда ТТ впрыском жидкого хладагента

в камеру сгорания

1.3 Гидродинамика несущей фазы

2 Математическое описание движения и тепломассообмена капель жидкости в

потоке газа

2.1 Движение капель жидкости в газовом потоке

2.2 Дробление капель в потоке газа. Неоднородность распыла.
Наложение факелов распыла
2.3 Тепломассообмен капель жидкости в потоке газа
3 Моделирование процессов тепломассообмена
при гидрогашении РДТТ
4 Моделирование процессов тепломассообмена в ВЗТ энергоустановок на базе

4.1 Математическая модель процессов тепломассообмена
в ВЗТ энергоустановок на базе ГТД

4.2 Численное моделирование процессов тепломассообмена при впрыске
воды в ВЗТ энергоустановок на базе ГТД
4.3 Численное моделирование процессов тепломассообмена в
охладительном устройстве тепловых электростанций
Заключение
Список использованной литературы
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ И СОКРАЩЕНИЯ
РДТТ - ракетный двигатель твердотопливный;
ТТ - твердое топливо;
ДЛА - двигатель летательного аппарата;
ГТД - газотурбинный двигатель;
ВЗТ - воздухозаборный тракт;
ЭВМ - электронная вычислительная машина;
ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина;
ЦП - центральный процессор;
М— число Маха;
т}1 — масса, кг;
к-показатель адиабаты;
а- локальная скорость звука, м/с;
(101 — элементарное количество теплоты, отведенной от 1 кг воздуха к г-ой капле, Дж/кг;
(2К. - количество теплоты, подведенной механизмом конвекции к /-ой капле, Дж;
(2М - количество теплоты, подведенной механизмом массоотдачи (при
конденсации или испарении) к /'-ой капле, Дж;
- количество теплоты, подведенной излучением к г'-ой капле, Дж;
г- удельная теплота фазового перехода, Дж/(кг-К); пК— количество капель, приходящееся на 1 кг газа;
/ - площадь поперечного сечения канала, м2; р- коэффициент динамической вязкости воздуха, Па-с;
Я - радиус капли, м; р- плотность, кг/м3;
уу- продольная составляющая скорости, м/с;
V- поперечная составляющая скорости, м/с;

На рисунке 1.5 изображен заряд с бронированным передним торцом, когда заряд выложен на внутренней поверхности камеры сгорания. Для такого РДТТ поток продуктов сгорания можно рассматривать как течение с постоянным объемным тепловыделением и малоизменяющейся площадью поперечного сечения. В сечении х = 0 дополнительный газоприход отсутствует и следовательно, скорость газового потока равна нулю - >г0 = 0.
Температура газового потока во входном сечении х = 0 находится из соотношения [3]
Г0=^. (1.47)

Давление и плотность в сечении х = 0 связаны соотношением (1.37). Скорость горения на начальном участке определяется в виде
м1д-=о = 11оРо ■ С1-48)
Третье условие ставится для сечения х = /, исходя из равенства массовых
расходов через выходное сечение канала (х = () и критическое сечение сопла
РДТТ. При этом, полагая течение газа на участке между выходным сечением канала и критическим сечением сопла одномерным, изоэнтропическим и квазистационарным, можно записать
/кг _ | к +1 >(*-0 Щ .(1.49)
// V 2 ) л1р1/р1 { 2к р, )

. 1'Т(1'50)
Таким образом при известном отношении площадей критического сечения сопла и выходного сечения камеры сгорания, можно определить относительную скорость в сечении Х — [.