Инженерный журнал: наука и инновацииЭЛЕКТРОННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ
свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-53688 от 17 апреля 2013 г. ISSN 2308-6033. DOI 10.18698/2308-6033
  • Русский
  • Английский
Статья

Расчетно-теоретическое исследование взаимодействия высокотемпературного сверхзвукового потока с моделью профиля летательного аппарата

Опубликовано: 18.01.2016

Авторы: Ягодников Д.А., Быков Н.И., Томак В.И., Бурков А.С., Ирьянов Н.Я.

Опубликовано в выпуске: #1(49)/2016

DOI: 10.18698/2308-6033-2016-1-1456

Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Аэродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов


Представлены результаты расчетно-теоретического исследования обтекания модели профиля элемента летательного аппарата высокотемпературным потоком с заданным значением скорости (Мн = 4) и температуры торможения (Т* = 1134 К) набегающего потока, представляющего собой продукты сгорания керосино-воздушной смеси, которая истекает из сверхзвукового сопла жидкостного ракетного двигателя, работающего по схеме жидкость - газ. Данная схема испытаний модели имеет преимущества благодаря простоте реализации, большему времени работы по сравнению с импульсными установками, а также позволяет регулировать температуру торможения потока. В результате расчетов с использованием универсальной программной системы ANSYS 14.5 методом конечно-элементного анализа получены поля распределения параметров рабочего тела по соплу при работе газогенератора с установленным на оптимальном расстоянии объектом испытания и без объекта, а также при наличии крепления профиля. Это позволило определить распределение давления по поверхности испытуемого объекта и рассчитать максимальное усилие на крепящий кронштейн. Установлено также минимальное значение давления в камере генератора рабочего тела, обеспечивающее безотрывное течение в сопле.


Литература
[1] Калинчев В.А., Ягодников Д.А. Технология производства ракетных двигателей твердого топлива. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011, 636 с.
[2] Елисеев В.Н., Товстоног В.А., Павлова Я.М. К проблеме повышения мощности газоразрядных источников излучения для тепловых испытаний конструкций летательных аппаратов. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, №4, с. 131-135.
[3] Димитриенко Ю.И., Захаров А.А., Сыздыков Е.К. и др. Численное решение сопряженной задачи гиперзвуковой аэродинамики и термомеханики термодеструктирующих конструкций. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, № 9. URL: http://engjournal.ru/catalog/mathmodel/aero/1114.html
[4] Третьяков П.К., Яковлев В.И. Формирование квазистационарного сверхзвукового течения с импульсно-периодическим плазменным теплоисточником. Письма в ЖТФ, 1998, т. 24, № 16, с. 8-12.
[5] Обносов Б.В., Сорокин В.А., Ягодников Д.А. и др. Конструкция и проектирование комбинированных ракетных двигателей на твердом топливе. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2014, 303 с.
[6] Полежаев Ю.В., Шишков А.А. Газодинамические испытания тепловой защиты. Справочник. Москва, Изд-во "Промедэк", 1992, 248 с.
[7] ANSYS CFX-Solver Theory Guide. ANSYS CFX Release 12.1 ANSYS Inc., 2009, 258 p.
[8] Трусов Б.Г. Программная система TERRA для моделирования фазовых и химических равновесий при высоких температурах. Горение и плазмохимия: Мат. III Междунар. симп. Алматы: Изд-во Казахского национального ун-та, 2005, с. 52-57.
[9] Кудрявцев В.М., ред. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. Москва, Высш. шк., 1993, Т. 1.
[10] ANSYS 14.5 © ANSYS, Inc., 2012.