1 / 17 Next Page
Information
Show Menu
1 / 17 Next Page
Page Background

Инженерный журнал: наука и инновации

# 1·2018 1

УДК 621.455 DOI 10.18698/2308-6033-2018-1-1718

Расчет и проектирование автономного терморезака

на основе камеры сгорания ракетного двигателя

малой тяги

©

Е.А. Андреев, В.И. Крылов, А.В. Новиков, О.Е. Шацкий

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

В рамках конверсии ракетного двигателестроения создана установка раздели-

тельной резки на основе кислородно-керосинового ракетного двигателя малой

тяги (РДМТ). Решены задачи охлаждения камеры сгорания и сопла без применения

третьего компонента — воды, а за счет использования регенеративного охла-

ждения стенок камеры сгорания керосином, подаваемым по каналам в межруба-

шечное пространство от форсуночной головки к соплу с последующим возвраще-

нием охладителя (керосина) по соседним каналам в головку камеры сгорания.

В результате проведенных расчетов теплового состояния РДМТ обоснована воз-

можность регенеративного охлаждения керосином и поддержания при этом

заданного теплового режима работы камеры сгорания РДМТ. На основе расчет-

ных и экспериментальных данных разработаны конструкция и документация для

универсального терморезака УТР-2С. Результаты экспериментальной отработки

конструкции терморезака подтвердили адекватность математической модели и

корректность принятых допущений.

Ключевые слова:

конверсия, ракетный двигатель, терморезак, теплообмен, мас-

сообмен, коэффициент диффузии, охладитель, расходный комплекс, смесеобразо-

вание, энтальпия

Введение.

Огневая резка металлов является одним из основных

технических приемов обработки материалов в машиностроении. Дан-

ный способ также преобладает в процессе утилизации отработанных

металлоконструкций. В связи с этим разрабатывается широкий ассор-

тимент технических средств резки с использованием газообразного кис-

лорода, история которого насчитывает не один десяток лет [1, 2]. Про-

блема резки становится особенно актуальной вследствие выведения из

эксплуатации морально и физически устаревшей военной и граждан-

ской техники, в частности авиационной. При этом приходится утилизи-

ровать не только черный металл, но и высоколегированные стали,

цветные металлы и их сплавы, композиционные материалы и др.

Существующие отечественные образцы газоплазменной реза-

тельной техники, разработанные в основном в 1950-х годах, облада-

ют рядом недостатков и во многом не соответствуют современным

требованиям. Эти обстоятельства обусловливают разработку более

современных и перспективных аппаратов для резки различных мате-

риалов с минимальными материальными затратами.