Название: Рабочие процессы в жидкостном ракетном двигателе и их моделирование
Автор: Лебединский Е.В. и др.
Издательство: М.: Машиностроение
Год: 2008
Формат: PDF
Страниц: 512
Размер: 73 mb
Язык: русский

Изложены результаты многолетней деятельности авторов в области ЖРД, связанные с разработкой технологий расчетного и физического моделирования рабочих процессов как в отдельных агрегатах ЖРД, так и в двигателе в целом.
Развиваемые авторами методики лежат в основе принятия научно обоснованных технических решений на всех стадиях работы конструктора над проектом нового двигателя.
Для специалистов в области ракетно-космической техники, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Оглавление
Предисловие
Введение
Список литературы к введению
Расчетные и экспериментальные методы определения удельного импульса тяги нового двигателя
Определение удельного импульса тяги ЖРД при проектировании
Разложение удельного импульса тяги и его потерь на составляющие
Расчет идеального удельного импульса в пустоте
Расчет невязкого течения в сопле и потерь из-за рассеяния
Расчет вязкого течения в сопле, потерь из-за трения и из-за крупномасштабной пристеночной неоднородности состава продуктов сгорания с учетом особенностей охлаждения стенки камеры ЖРД
Расчет потерь из-за крупномасштабной неоднородности состава продуктов сгорания
Определение потерь из-за мелкомасштабной неоднородности состава продуктов сгорания с учетом экспериментальных данных
Расчет потерь из-за химической неравновесности
Расчет характеристической скорости и коэффициента тяги сопла
Особенности прогнозирования удельного импульса тяги ЖРД при работе его сопла с перерасширением
Оптимизация сопел ЖРД
Целевая функция и ограничения
Профилирование сужающейся части сопла ЖРД
Профилирование расширяющейся части сопла ЖРД
Список литературы к главе .
Усталостная прочность термонапряженных узлов ЖРД
Методика численного решения задачи термонапряженного состояния элементов конструкции ЖРД
Малоцикловая устзлостная прочность камеры сгорания ЖРД
Малоцикловая устзлостная прочность термонапряженных элементов турбонасосного агрегата О
Многоцикловая усталостпая прочность рабочего колеса турбины
Список литературы к главе .
Надежность современного ЖРД
Основные принципы обеспечения надежности при проектировании и отработке двигателя .
Методика экспериментального подтверждения надежности по малому числу испытываемых образцов двигателей
Метод оценки надежности в процессе отработки ЖРД
Модель "параметр- одностороннее поле допуска" .
Модель "параметр - двухстороннее поле допуска"
Модели расчета оценки надежности по наработке на заданное время (план NUiu) и по наработке до отказа (план NUN) при нормальном законе распределения времени безотказной работы .
Модель расчета оценки надежности структурнофункциональных элементов по измерениям параметров на различных режимах испьпаний с использованием регрессионных зависимостей
Модель расчета оценки надежности "успех - отказ"
Методика контроля надежности двигателя на соответствие заданным требованиям .
Список литературы к главе
Численное моделирование процессов течения, смесеобразования и горения в камерах сгорания и газогенераторах ЖРД
Основные проблемы численного моделирования детальной структуры рабочего процесса в камерах сгорания ЖРД
Метод численного моделирования двухфазных турбулентных течений с горением в камерах сгорания ЖРД
Уравнения сохранения для газовой (непрерывной) фазы
Уравнения сохранения для капельной (дискретной) фазы
Дискретизация и решение системы уравнений
Исследование особенностей рабочего процесса в натурных и модельных камерах сгорания и газогенераторах
Камера сгорания кислородно-керосинового двигателя со струйно-центробежными форсунками, работающего по схеме с дожиганием окислительного генераторного газа
Рабочий процесс в однофорсуночной камере сгорания кислородно-водородного двигателя с соосно-струйным смесительным элементом
Газогенератор и камера сгорания кислороднометанового ЖРД
Рабочий процесс в камере сгорания, работающей на топливе АТ + ММГ
Смесеобразование и горение в камере сгорания и форсунке, работающей по принцилу внедрения поперечных струй горючего в поток окислителя
Список литературы к главе
Методы защиты от возгорания конструктивных материалов кислородных трактов ЖРД
Экспериментальное изучение зажигания на модельных установках и определение критических параметров инициаторов зажигания
Зажигание металлическими частицами, переносимыми потоком генераторного газа
Модельная установка для определения критических и допустимых параметров при зажигании конструкционных материалов трением в потоке жидкого кислорода
Зажигание тарированным локальным источником теплоты
Критические параметры инициаторов зажигания КМ и потока окислителя
Расчетные исследования для определения допустимых и критических параметров инициаторов зажигания
Тепловые задачи для определения энергетических и временных характеристик инициаторов зажигания
Тепловая задача для моделирования разогрева трением
Расчетные оценки разогрева поверхности контакта при затирании частиц между подвижными и неподвижными деталями .
Список литературы к главе
Комплекс инженерных методик расчета элементов системы охлаждения камер ЖРД
Расчет теплообмена в камере с регенеративным охлаждением
Особенности расчета радиационного охлаждения сверхзвуковой части сопел ЖРД
Организация дополнительного внутреннего охлаждения огневой стенки камеры сгорания
Принцилы обеспечения надежного охлаждения камеры ЖРД
Список литературы к главе
Расчетные и экспериментальные методы решения проблемы вибрационного горения в ЖРД
Расчетный метод прогнозирования характеристик ВЧ-устойчивости с использованием стационарных кривых выгорания, полученных при решении полных уравнений Навье-Стокса .
Расчет границ ВЧ-устойчивости в координатах давление в камере - соотношение компонентов топлива. Сопоставление результатов расчетов и натурных испытаний
Динамическая модель процесса вибрационного горения в камере сгорания с зонами обратных токов применительно к ВЧ -устойчивости и невоспроизводимости возникновения колебаний
Испытания камер сгорания в модельных условиях вибрационного горения. Способы устранения ВЧ-колебаний. Сопоставление результатов модельных и натурных испытаний .
Принципиальная схема установки для исследования вибрационного горения. Параметры, определяющие условия возникновения ВЧ-колебаний .
Исследование механизмов развития и способов устранения ВЧ- колебаний
Список литературы к главе
Акустические средства подавления колебаний в ЖРД
Решение проблемы неустойчивого горения изменением акустических свойств камеры сгорания .
Акустическая установка с методической решеткой .
Принцип работы акустической установки .
Критерии акустического моделирования
Схема акустической установки .
Система измерений акустической установки .
Решение методических вопросов акустических исследований .
яющий элемент как средство борьбы с продольными колебаниями в газоводе ЖРД
Физические принцилы работы разделяющего элемента .
Влияние конструктивных особенностей разделяющего элемента на амплитудно-частотную характеристику газовода .
Влияние местоположения разделяющего элемента в газоводе на эффективность его работы
Исследование акустических характеристик газового тракта многокамерного ЖРД .
Схема акустической установки для испытаний и методика их проведения
Перфорированные разделительные перегородки в коллекторе соплового аппарата .
Влияние относительной площади соплового аппарата турбины на акустические свойства течения в газогенераторах
Антипульсационные перегородки
Сгораемые ребра для подавления тангенциальных мод колебаний на режиме запуска ЖРД .
Схема установки и методика проведения модельных акустических испытаний
Влияние войлочных ребер на акустическую частотную характеристику камеры сгорания .
Исследование физического механизма диссипации акустической энергии на ребрах
Оценка эффективности ребер в условиях огневого эксперимента
Камера сгорания и резонансный по гл отитель как связанные колебательные системы .
Смесительная головка кислородно-керосинового двигателя, вызывающая максимальные потери энергии поперечных колебаний в камере
Определение оптимальной длины газовых каналов форсунок СГ различной проницаемости по результатам расчетов А ЧХ и экспериментов
Оптимизация параметров СГ большой проницаемости .
Влияние изменения расхода газа через СГ большой проницаемости на акустические свойства камеры .
Влияние установки решетки в газоводе .
Смесительная головка кислородно-водородного двигателя, обеспечивающая максимальные потери энергии поперечных колебаний в камере
Выбор модели для испытаний и условий их проведения .
Описание установки для акустических испытаний .
Результаты экспериментов
Список литературы к главе
Список принятых сокращений