Экспериментальное исследование рабочего процесса в камере ракетного двигателя малой тяги на газообразных компонентах топлива метан + кислород - page 6

В работе [10] приведены методика расчета в двумерном приближе-
нии характеристик рабочего процесса в камере РДМТ на газообразных
компонентах топлива и некоторые результаты таких расчетов. Мате-
матическая модель и программа решения задачи горения метана с ки-
слородом в условиях РДМТ разработаны с учетом турбулентного пере-
носа массы, энергии и количества движения и особенностей горения
газообразной смеси. Для описания процесса использованы уравнения
неразрывности, сохранения химических компонентов, сохранения ко-
личества движения, сохранения энергии и ряд соотношений, описыва-
ющих свойства реагирующей топливной смеси. При этом геометрия
поля течения полностью соответствовала геометрии эксперименталь-
но исследуемой камеры сгорания РДМТ.
В результате теоретических исследований показано, что процессы
смешения компонентов топлива в газовой фазе существенно влияют
на полноту сгорания этого топлива, что требует детального и самосто-
ятельного учета процессов смешения, наряду с другими стадиями пре-
образования топлива в продукты сгорания. Получены теоретические
распределения температур, концентраций и линий тока компонентов
в зависимости от основных режимных параметров и геометрических
характеристик ЖРДМТ. Определено влияние этих параметров и ха-
рактеристик на коэффициент камеры.
На рис. 4,
а, б
показано сравнение расчетных и экспериментальных
зависимостей при переменном коэффициенте избытка окислителя для
различных площадей сечения отверстий подачи окислителя в камеру
сгорания
F
од
(кольцевое отверстие
B
, см. рис. 1). Заметим, что из-
менение
F
од
позволяет варьировать скорость на входе в КС, которая
определяет время пребывания топлива в КС. Вид этих зависимостей
Рис. 4. Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей
ϕ
β
(
α
)
:
а
F
од
= 3
,
322
10
5
м
2
;
б
F
од
= 8
,
503
10
5
м
2
40 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2
1,2,3,4,5 7,8,9
Powered by FlippingBook