Расчетно-экспериментальные исследования рабочих процессов в комбинированных ДУ с конденсированными компонентами топлив

• Автор: Семенов, Павел Александрович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Введение

1. Анализ работ по тематике ГРД. Постановка задачи

1.1. Цель работы

1.2. Постановка задачи. Физические особенности процессов в ГРД

1.3. Обзор литературы

1.4. Задачи исследования. Научная новизна, практическая ценность и достоверность полученных результатов

1.5. Выводы по главе 1

2. Моделирование процессов в ГРД

2.1. Физико-математическая модель процессов в ГРД

2.2. Модель горения топлива

2.3. Численный метод

2.4. Выводы по главе 2
3. Экспериментальные исследования процессов в ГРД
3.1. Экспериментальные исследования процессов в ГРД на модельном
газогенераторе 2ЭД43
3.1.1. Газогенератор с газообразным кислородом
3.1.1.1. Схема газогенератора 5
3.1.2. Газогенератор с жидким кислородом
3.1.2.1. Оценка теплового состояния форсуночной головки
3.1.2.2. Система воспламенения. Многократность запуска
3.1.2.3.Схема газогенератора
3.1.2.4. Описание стенда и циклограмма работы
3.1.2.5. Результаты экспериментальных исследований модельного ГРД на жидком кислороде
3.2. Ранее проводимые экспериментальные исследования модельных ГРД
3.3. Сравнение расчетных и экспериментальных данных по моделированию
процессов в камере ГРД
3.4. Анализ результатов исследования. Рекомендации по оптимизации формы заряда
3.5. Выводы по главе 3
4. Двухслойные течения в РД, как средство тепловой защиты
4.1. Расчетно - экспериментальные исследования активных методов тепловой
защиты в РДТТ

4.2. Расчетные исследования завесного охлаждения узлов соплового блока в ГРД
4.3. Выводы по главе 5
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение
Работа посвящена разработке комплексной методике расчета внутрибаллистических характеристик и экспериментальному исследованию многократного включения ГРД, а также исследованию активных методов тепловой защиты применительно к РДТТ и ГРД.
В настоящее время с развитием и совершенствованием ракетно-космической техники появляются новые требования, предъявляемые к двигательной установке, которые заключаются в максимальной эффективности ее использования. В частности, при выведении полезного груза на орбиту Земли важнейшими задачами являются обеспечение минимальной стоимости запуска, поддержание высокого уровня надежности и безопасности ракетоносителей и двигателей, а также упрощение процесса их подготовки к пуску и улучшение других эксплуатационных характеристик. В значительной степени этим требованиям удовлетворяют гибридные ракетные двигатели (ГРД), что подтверждается непрекращающимися многочисленными исследованиями в этой области за рубежом:
- Space Propulsion Group основана в 1999 для разработок топлив с большей скоростью выгорания;
- Orbital Technologies Corporation (OrbTec) были вовлечены в некоторые из правительственных проектов по гибридным ракетам, включая концепт “Vortex Hybrid”;
- Rocket Lab занимаются продажами ракетных технологий;
- Reaction Research Society (RRS), в основном известные по работам с жидкостными двигателями, также имеют большую историю работы с гибридными двигателями;
- Copenhagen Suborbitals, датская компания, спроектировавшая и испытавшая несколько ГРД с N20 и жидким кислородом, используя в
качестве горючего эпоксидную смолу, парафин и полиуретан;

-^=г~ — .21 р-011 (2.20)

при 5 Комбинируя уравнения 2.18-2.20 можно получить следующую формулу для скорости горения топлива:
г = 0.0378—■■■—-Г £Г 4^Р-077 Рг’2/3 (2.21)
Р1 Х] Иу
Коэффициент вдува - важный параметр, влияющий на перенос тепла в пограничном слое. Он определяется, как безразмерный массоприход с единицы площади по нормали к поверхности топлива. Для коэффициента вдува можно записать /38/:
Р = -Рг’п (2-22)
реиеСг!
Учитывая (2.16) можно записать:
р = (р*)?т (2.23)
реиеБ!
Учитывая (2.17) и (2.14) для параметра вдува можно записать:
р _ (рЛ, Рг—АЛ (2.24)
Р/Г К