CFD-моделирование процессов в насосе высокого давления окислителя турбонасосного агрегата жидкостного ракетного двигателя

В. М. Зубанов, Л. С. Шаблий

Аннотация


Выполнено CFD-моделирование рабочего процесса в насосе окислителя турбонасосного агрегата в программе ANSYS CFX, теоретический расчёт по аналитическим соотношениям на основании геометрических данных и сравнение результатов двух способов расчёта. При построении модели проточной части насоса встречены проблемы, вызванные неточностями чертежа. Радиус скругления в области горла улитки пришлось уменьшить, иначе модель топологически не соответствовала оригиналу. Данные по углам потока на входе и выходе из центробежного рабочего колеса отсутствовали на чертежах. Эти лопаточные углы определялись по построенной ранее геометрической модели. При анализе первых результатовCFD-расчёта было обнаружено отрицательное давление перед лопатками
крыльчатки. Увеличение количества элементов в этом месте расчётной модели позволило снизить область отрицательного давления. Погрешность CFD-моделирования относительно аналитического решения в тракте насоса не превышает 11% по параметрам полного и статического давления. Результаты данной работы могут дать наглядное представление о процессах, происходящих при работе насоса высокого давления турбонасосного агрегата. Полученная расчётная модель может использоваться для дальнейшего исследования рабочих процессов в насосах на жидком кислороде.


Ключ. слова


CFD; турбонасосный агрегат (ТНА); жидкостный ракетный двигатель (ЖРД); расчётная модель

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Шаблий Л.С., Попов Г.М., Колмакова Д.А. Подходы к формированию параметрических моделей лопаточных машин // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 3(34), часть 3. С. 285-292.

2. ANSYS CFX SolverModelingbuide. ANSYSCFXRelease 11.0 / Canonsburg: ANSYS, Inc., 2006. 566 p.

3. Зубанов В.М., Кривцов А.В., Штрауб А.А. Исследование влияния параметров сетки и моделей турбулентности на результаты CFD – расчётов плоских турбинных решёток // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика
С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 3(34), часть 2. С. 185-191.

4. Матвеев В.Н., Мусаткин Н.Ф., Радько В.М. Проектный расчёт шнеко-центробежного насоса: учебное пособие. Самара: СГАУ, 2006. 64 с.

5. Попов Г.М., Колмакова Д.А., Кривцов А.В. Газодинамическая и прочностная доводка малоразмерной осевой турбины // Электронный журнал «Труды МАИ», 2013. № 71. С. 10.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/1998-6629-2014-0-5-1(47)-148-153

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533