Расчетные и экспериментальные методы моделирования проектных и газодинамических параметров ракетно-прямоточного двигателя

• Автор: Сапожников, Владимир Сергеевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОБЗОР СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
ДВИГАТЕЛЕЙ
1 Л. Высокоскоростные летательные аппараты и их элементы
1.2. Способы улучшения воздухозаборных устройств
1.3. Системы перепуска-отсоса для высокоскоростных летательных аппаратов
1.4. Системы перепуска-отсоса для сверхзвуковых летательных аппаратов
1.5. Модельные системы перепуска-отсоса
1.6. Выводы по главе
ГЛАВА 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВОЗДУХОЗАБОРНОМ УСТРОЙСТВЕ
2.1 .Определение элемента моделирования
2.2.Система уравнений
2.3. Расчетная область и граничные условия
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЬЕХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗДУХОЗАБОРНЫХ УСТРОЙСТВ
ЗЛ.Оценка эффективности применения системы перепуска
3.2.Параметры, влияющие на эффективность перепуска
3.3. Особенности перепуска воздуха через разное количество щелей..
3.4. Особенности процесса перепуска воздуха через щели с различным углом наклона
3.5. Особенности процесса перепуска через отводной канал
3.6. Дросселирование полости отвода воздуха при отсосе
3.7. Перепуск воздуха через четыре и две щели
3.8. Система перепуска для других воздухозаборников

3.9. Конфигурация экспериментальной модели
3.10. Экспериментальные исследования воздухозаборника
3.11. Крупномасштабный демонстратор воздушно реактивного
двигателя
3.12. Выводы по главе
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В КАМЕРЕ ДОЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
4.1. Система уравнений для определения газодинамических параметров
потока по тракту камеры дожигания
4.2. Физико-математическая модель движения среды в газогенераторе на
твердом топливе
4.3. Уравнения для расчета параметров смешения и горения.
4.4. Уравнения для расчета параметров сопла
4.5. Камера дожигания и сверхзвуковой воздухозаборник
4.6. Графическое представление параметров процесса дожигания
4.7. Определение длины камеры дожигания
4.8. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ВАЛИДАЦИЯ ЧИСЛЕННОГО МЕТОДА
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. РАСЧЕТНЫЕ ПРОГРАММЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ПРОЧИЕ РАСЧЕТНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ПРОТОКОЛ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. ПАТЕНТ НА СМЕСИТЕЛЬ ГАЗОВ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ
Условные обозначения
у, и - абсолютная скорость;
I - время;
Б - площадь; ц - скоростной напор; р - давление;
Т - температура;
Н - энтальпия;
Ср - теплоемкость;
К - газовая постоянная; к - показатель адиабаты; в - расход газа;
I - импульс;
т - тензор вязких напряжений; р - молекулярная вязкость;
А - вектор нормали к поверхности;
г ~ вектор расстояния от центра ячейки до центра текущей грани;
Р - коэффициент увеличения массы в КД;
11уд„ - удельная пустотная тяга РПД;
Ні - высота входа в ВУ;
І І2 - высота горла ВУ;
Ь] - расстояние от точки излома контура до ближайшей стенки щели; Ьг-ширина перегородки между щелями;
Х2 - количество тепла, необходимое для испарения алюминия; хр - тепло, выделяющееся в зоне микропламени;
8р- толщина слоя микропламени;
Рм-сопротивление, оказываемое частицами металла;
Бя-сопротивление, оказываемое оксидом частиц металла;

line separating flow into bleed hole and flow along flat plate
flat plate
line separating flow into bleed hole and flow along flat plate
"barrier" shock
Рис. 1.31. Поля чисел Маха и картина течения в области отверстий отсоса при различном угле наклона их осей
Число Маха М„ набегающего потока составляло 1.6, единичное число