Исследование процесса течения кислорода в рубашке охлаждения камеры ЖРД | Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана
|

Исследование процесса течения кислорода в рубашке охлаждения камеры ЖРД

Авторы: Ягодников Д.А., Антонов Ю.В., Новиков А.В., Стриженко П.П., Быков Н.И. Опубликовано: 10.12.2014
Опубликовано в выпуске: #6(99)/2014  

DOI:

 
Раздел: Энергетическое и транспортное машиностроение  
Ключевые слова: жидкостной ракетный двигатель, регенеративное охлаждение, жидкий кислород, гидродинамика, теплообмен, численное моделирование

Разработана методика расчета характеристик процесса течения жидкого кислорода, находящегося в до-, транс- и сверхкритическом состояниях в рубашке охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя тягой ~50 кН с учетом многомерности течения в тракте охлаждения, подогрева охладителя и гидравлических потерь. При заданных режимах работы камеры жидкостного ракетного двигателя получены значения температуры охладителя, поля скорости, а также приведены результаты расчета напряженно-деформированного состояния в граничных сечениях тракта охлаждения, в подводящих коллекторах камеры жидкостного ракетного двигателя. Сформулированы рекомендации по оптимизации гидравлического тракта в целях повышения эффективности охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя и снижения гидравлических потерь.

Литература

[1] Лапицкий В.Ж. Математическое моделирование и экспериментальное исследование характеристик камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя малой тяги на метане и кислороде: Автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.07.05. Москва, 2006. 20 с.

[2] Экспериментальное исследование рабочего процесса в камере ракетного двигателя малой тяги на газообразных компонентах топлива метан+кислород / Ю.В. Антонов, В.А. Буркальцев, В.И. Лапицкий и др. // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Машиностроение". 2007. № 2. С. 35-43.

[3] Васильев А.П., Кудрявцев В.М., Кузнецов В.А. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. Т. 2 / под ред. В.М. Кудрявцева. М.: Высш. шк., 1993.

[4] Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования / под ред. Д.А. Ягодникова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 488 с.

[5] Стриженко П.П. Особенности расчета теплового состояния камеры ЖРД с беззавесным охлаждением жидким кислородом // Молодежь, техника, космос: Труды II Общеросс. молодеж. науч.-техн. конф. / Балт. гос. техн. ун-т. СПб., 2010. С. 140-142.

[6] Смоленцев А.А., Стриженко П.П. Анализ огневых испытаний экспериментальных камер сгорания ЖРД для РБ типа ДМ с кислородным охлаждением // Вестник СГАУ им. С.П. Королева. 2011. № 3. Ч. 3.

[7] Аверин И.Н., Егоров А.М., Тупицын Н.Н. Особенности построения, экспериментальной отработки и эксплуатации двигательной установки разгонного блока ДМ-SL комплекса "Морской старт" и пути ее дальнейшего совершенствования // Космическая техника и технологии. 2014. № 2. С. 62-73.

[8] Термодинамические свойства кислорода: ГСССД. Сер. Монографии / В.В. Сычев, А.А. Вассерман, А.Д. Козлов и др. М.: Изд-во стандартов, 1981, 304 с.

[9] Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизичеким свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.

[10] Ворожеева О.А., Ягодников Д.А. Математическая модель и расчетные исследования теплового состояния стенки камеры сгорания РДМТ на газообразном топливе кислород-метан в импульсном режиме работы // Изв. вузов. Машиностроение. 2013. № 7. С. 11-20.

[11] Ягодников Д.А., Ворожеева О.А. Расчет и обоснование выбора материалов конструкции РДМТ на газообразных компонентах топлива кислород-природный газ // Актуальные проблемы российской космонавтики: Труды XXXVIII Академических чтений по космонавтике. 2014. С. 65-66.