- Код статьи
- S0002331025020042-1
- DOI
- 10.31857/S0002331025020042
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 53-64
- Аннотация
- Рассмотрено явление гидродинамической неустойчивости течений в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей и его влияние на возникновение и развитие высокочастотных колебаний параметров рабочего процесса. На основании численного решения двух модельных задач показано, что гидродинамическая неустойчивость течения может непосредственно являться причиной возникновения высокочастотных колебаний в камере двигателя. Первая из указанных задач соответствует равномерному по сечению вдуву продуктов сгорания в камеру. В данной постановке, как и следовало ожидать, пульсаций не наблюдается, а параметры течения на установившемся режиме соответствуют условиям термодинамического равновесия, что может быть принято в качестве верификации предложенной математической модели. Вторая задача соответствует щелевому вдуву продуктов сгорания в камеру, имитирующему работу форсуночной головки с расположенными на ней концентрическими рядами смесительных элементов. Наличие щелевого вдува приводит к возникновению гидродинамической неустойчивости течения с образованием интенсивных вихревых зон в рабочем объеме камеры сгорания и дозвуковой части сопла. Указанный процесс сопровождается появлением высокочастотных колебаний величин параметров течения. Приведены результаты расчетов и выполнено тестирование полученного численного решения.
- Ключевые слова
- гидродинамическая неустойчивость течения высокочастотные колебания камера сгорания и сопло ракетного двигателя щелевой вдув форсуночная головка смесительные элементы численное решение
- Дата публикации
- 14.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 14
Библиография
- 1. Неустойчивость горения в ЖРД / под ред. Д. Харрье и Ф.Г. Рирдона. М., 1975.
- 2. Лебединский Е.В., Калмыков Г.П., Мосолов С.В. и др., под ред. академика РАН Коротеева А.С. Рабочие процессы в жидкостном ракетном двигателе и их моделирование. М.: Машиностроение, 2008.
- 3. Jianxiu Qin and Huiqiang Zhang. Numerical analysis of self-excited combustion instabilities in a small MMH/NTO liquid rocket engine. Hindawi, International Journal of Aerospace Engineering, Vol. 2020, Article ID 3493214, 17 pages, https://doi.org/10.1155/2020/3493214
- 4. Urbano A., Selle L., Staffelbach G., Cuenot B., Schmitt T., Ducruix S., Candel S. Exploration of combustion instability triggering using Large Eddy Simulation of a multiple injector Liquid Rocket Engine. Combustion and Flame, Elsevier, 2016, 169, pp. 129–140. 10.1016/j.combustflame.2016.03.020. hal-01320509
- 5. Борисов Д.М., Шураев Ю.А., Миронов В.В. Метод расчета сжимаемых вязких течений в каналах энергодвигательных установок со сложной геометрией проточного тракта // Изв. РАН. Энергетика, 2015. № 5. С. 152–158.
- 6. Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах (Астра-4/рс). М.: Изд. МВТУ им. Э. Баумана, 1991.
- 7. Борисов Д.М., Миронов В.В., Шураев Ю.А. Термохимическое моделирование неизоэнтропических процессов в камерах сгорания и соплах ракетных двигателей. // Изв. РАН. Энергетика, 2020. № 1. С. 21–39.
- 8. Ковеня В.М., Яненко Н.Н. Метод расщепления в задачах газовой динамики. Издательство “Наука”. Сибирское отделение. Новосибирск, 1981 год.
- 9. Марчук Г.И. Методы расщепления. Москва. “Наука”. Главная редакция физико-математической литературы, 1988 год.
