Математическое моделирование гидроударных процессов в магистралях пневмогидравлической системы подачи топлива жидкостной ракетной двигательной установки (ПГСП ЖРПУ)

• Автор: Шолом, Максим Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Исследование предметной области и проблем математического моделирования гидроударных процессов в магистралях НГСП ЖРДУ
1.1. Анализ видов и задач математического моделирования при создании технических систем.

1.2. Анализ основных свойств и классификация математических моделей

1.3. Структурный и функциональный анализ системы подачи топлива .

1.4. Анализ переходных процессов в гидравлическом тракте системы подачи топлива ЖРДУ

1.5. Физическая картина процессов при гидравлическом ударе качественное описание. Анализ краевых условий.
1.6. Анализ проблем математического моделирования гидроударных процессов в магистралях ПГСП ЖРДУ.

1.7. Постановка задач диссертации

Выводы
Глава 2. Исследование математических моделей гидроударных процессов в магистралях ПГСП ЖРДУ
2.1. Анализ акустических характеристик проточного тракта ПГСП ЖРДУ
2.2. Исследование математической модели гидроударных процессов в потоках однофазной жидкости
2.2.1. Математическая модель полного прямого гидравлического удара
2.2.2. Математическая модель непрямого гидравлического удара
2.2.3. Исследование адекватности математической модели полного прямого гидроудара в потоках однофазной жидкости с применением стендаимитатора вытеснительной системы подачи топлива ВСПТ
2.3. Исследование адекватности математической модели гидроударных процессов в газонасыщенных потоках жидкости
Выводы.
Глава 3. Разработка технологического процесса моделирования неустановившегося течения жидкости с учетом влияния возмущающих факторов на параметры гидравлического удара.
3.1. Численные и экспериментальные исследования факторов, влияющих на параметры гидравлического удара
3.1.1. Исследование влияния радиальных деформаций стенок трубы на параметры гидравлического удара
3.1.2. Исследование влияния продольных деформаций трубы и времени закрытия клапана на параметры гидравлического удара
3.1.3. Исследование влияния вязкой диссипации энергии на параметры гидравлического удара
3.1.4. Исследование влияния локализованных объемов газа на параметры гидравлического удара.
3.2. Разработка технологического процесса моделирования гидравлического удара с учетом влияющих факторов
Выводы.
Глава 4. Практическая реализация в промышленности результатов исследований на примере математическою моделирования гидравлического удара при заполнении отвакуумированной однониточной магистрали ПГСПЖРДУ.
4.1. Экспериментальная отработка технологического процесса моделирования гидравлического удара с учетом влияющих факторов.
4.2. Анализ результатов математического моделирования процесса заполнения отвакуумированной однониточной магистрали ПГСП ЖРДУ и разработка практических рекомендаций
Выводы.
Заключение.
Литература


Изложенные в настоящей диссертационной работе материалы докладывались на Третьем Международном Аэрокосмическом Конгрессе 1АС в г. Гагаринских чтениях в г. Материалы диссертации вошли в 2 отчета по научноисследовательским работам по тематике КБ Салют ГКНПЦ им. М. В. Хруничева и внедрены в учебный процесс по специальностям кафедр Испытания летательных аппаратов и Управление качеством и сертификация МАТИРГТУ им. К.Э. Циолковского. Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 7 работ. Объем и структура работы. Диссертация изложена на 7 страницах и включает в себя оглавление, введение, четыре главы собственных исследований, заключение, список литературы из 0 наименований и Приложение. Работа проиллюстрирована рисунком и содержит 4 таблицы. Глава 1. Возрастающая в настоящее время роль математического моделирования при оценке параметров исследуемых процессов в создаваемых сложных технических системах СТС объясняется особенностями исследуемых объектов, вытекающими из сложности функциональных связей между составными элементами и параметрами системы, изменяющимися условиями внешней среды и оцениваемыми показателями. Обычно при моделировании СТС сталкиваются с ситуацией, когда исследуемые процессы в системе и условия внешней среды имеют вероятностный характер, число факторов, влияющих на оцениваемые показатели, значительно, и оценки искомых параметров нужно получить для широкого диапазона изменений условий функционирования системы. Следует отметить, что математическое моделирование применяется, когда известно достаточно адекватное математическое описание моделируемого процесса. Этапы развития многих естественнонаучных направлений в познании законов природы и в совершенствовании техники это построение последовательности все более точных и более полных ММ изучаемых процессов и явлений. Однако история науки и техники знает не только случаи последовательного уточнения той или иной ММ, но и случаи отказа от некоторых ММ вследствие расхождений прогнозируемых ими результатов с реальностью. Отвечающая реальности адекватная ММ является, как правило, большим научным достижением. Но за адекватность ММ нередко приходится расплачиваться ее усложнением, что вызывает трудности при ее использовании. В этом случае на помощь математике приходит современная вычислительная техника, существенно расширившая класс ММ, допускающих исчерпывающий количественный анализ. Моделирование, как метод исследований, широко применяется не только при подготовке технических предложений и формировании технических требований к создаваемому образцу, но и на этапах эскизного и технического проектирования, при отработке образцов в замкнутых системах, в составе которых предполагается их использование, а также на этапе различных видов натурных испытаний, определяющих характеристики объектов, их отработанность и возможность перехода от данного этапа испытаний к последующему или служащих основанием для передачи объектов в серийное производство. Сложность современных испытываемых систем и комплексов, средств, обеспечивающих экспериментальную отработку объектов, организационной структуры экспериментов и связанные с этим трудности перестройки экспериментов в процессе их реализации делают необходимым проведение ряда мероприятий по повышению эффективности процесса создания СТС. Один из путей решения этой задачи широкое привлечение методов моделирования, предваряющего натурные эксперименты с целью получения в ограниченное время результатов из минимального объема экспериментальных данных. Одной из особенностей проведения натурного эксперимента является то, что не всегда возможна реализация необходимого объема экспериментальных исследований функционирования объекта в целом или отдельных его систем и подсистем в реальных условиях применения. Поэтому в натурных испытаниях приходится создавать некоторую имитационную обстановку. В этих случаях полнота и достоверность получаемого экспериментального материала могут быть повышены при привлечении к исследованиям методов моделирования.