Введение
1. Аналитический обзор работ по исследованию завесного охлаждения 10
1.1. Общие сведения о внутреннем завесном охлаждении в ЖРД 10
1.2. Параметр тепловой эффективности завесного охлаждения 12
1.3. Анализ факторов, влияющих на тепловую эффективность завесного охлаждения применительно к ЖРД 13
1.4. Особенности расчета теплового состояния стенки камеры сгорания РДМТ при завесном охлаждении 24
1.5. Математические модели расчета соотношения компонентов топлива в пристеночном слое 24
2. Численное моделирование внутрикамерных процессов в рдмт с учетом завесного охлаждения 43
2.1. Объект исследования 43
2.2. Система уравнений Навье-Стокса 47
2.3. Расчетная сетка 51
2.4. Замыкающие модели турбулентности 57
2.4.1. Гипотеза Буссинеска 57
2.4.2. Модель турбулентности типа 58
2.4.3. Модель турбулентности типа 59
2.4.4. Модель SST Ментера 59
2.5. Численное моделирование процесса турбулентного горения с учетом конечной скорости химических реакций 61
2.5.1. Модель диссипации вихря (The Eddy Dissipation Model) 64
2.5.2. Модель тонкого фронта пламени (The Flamelet Model) 65
3. Реализация численного эксперимента в ANSYS CFX 68
3.1. Моделирование на секторной расчетной области 68
3.1.1. Влияние способа подачи компонентов топлива на энергетические параметры и тепловое состояние РДМТ 68
3.1.2. Влияние интенсивности турбулентности потоков КТ и коэффициента диффузии на интегральные характеристики РДМТ 79
3.2. Моделирование на полноразмерной КС 80
3.2.1. Влияние модели горения на результаты численного расчета рабочих процессов в КС РДМТ с газозавесным охлаждением 80
3.2.2. Диффузия газов в условиях РДМТ 83
4. Экспериментальное исследование рабочих процессов в рдмт с учетом газозавесного охлаждения 85
4.1. Огневой стенд для испытания РДМТ в атмосферных условиях 85
4.1.1. Система хранения и подачи топлива 87
4.1.2. Автоматизированная система управления 90
4.1.3. Система измерения, регистрации и автоматизированной обработки экспериментальных данных 93
4.2. Огневые испытания РДМТ 97
4.2.1.Кратковременные огневые испытания на металлической КС с кислородной завесой 97
4.2.2. Огневые испытания на металлической КС с воздушной завесой 101
4.2.3. Огневые испытания на композитной КС с воздушной завесой и выходом двигателя на стационарный режим работы 105
4.3. Сравнение результатов численного и экспериментального исследования рабочих процессов в РДМТ с учетом газозавесного охлаждения 110
4.4. Расчет соотношения КТ вдоль стенки КС на основе экспериментальных данных, полученных в ходе огневых испытаний РДМТ 114
4.5. Рекомендации по организации завесного охлаждения и моделированию внутрикамерных процессов в РДМТ с использованием ППП вычислительной гидрогазодинамики 117
Заключение 119
Список сокращений и условных обозначений 122
Список использованных источников
