Исследование особенностей рабочего процесса жидкостных ракетных двигателей малой тяги на самовоспламеняющихся компонентах топлива тягой менее 1 Н

В. Е. Нигодюк, А. В. Сулинов

Аннотация


Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований особенностей рабочего процесса жидкостных ракетных двигателей малой тяги (ЖРДМТ) на самовоспламеняющихся компонентах топлива тягой менее 1 Н и пути повышения их эффективности, надёжности и стабильности параметров. Для изучения стабильности гидравлических характеристик капиллярных форсуночных элементов ЖРДМТ экспериментально исследованы гидродинамические характеристики капилляров при изотермическом течении жидкости и с подводом тепла и предложен метод их расчёта. С помощью предложенного метода расчёта проведено исследование изменения гидравлического сопротивления капилляров для смесительной головки ЖРДМТ и показано, что влияние тепловых факторов может приводить к существенным изменениям гидравлических характеристик форсуночных элементов двигателей тягой менее 1 Н и, как следствие этого, к нестабильности его параметров двигателя и нерасчётной работе. Выполнено расчётно-теоретическое исследование по определению области полного жидкофазного смешения в зависимости от диаметра капилляров и тяги двигателя и показано, что основной причиной низкой экономичности ЖРДМТ тягой менее 1 Н является низкая эффективность жидкофазного смешения компонентов. Экспериментально исследовано изменение энергетических параметров ЖРДМТ тягой менее 1 Н со струйной схемой смесеобразования в зависимости от уровня тяги. В качестве возможного пути интенсификации внутрикамерного рабочего процесса предложено применение предкамерного устройства. Исследовано влияние предкамеры на энергетические параметры ЖРДМТ тягой  менее 1 Н, показана возможность интенсификации внутрикамерного рабочего процесса с помощью предкамеры и даны рекомендации по выбору геометрии предкамеры.


Ключ. слова


Жидкостные ракетные двигатели малой тяги; самовоспламеняющиеся компоненты топлива; гидродинамические характеристики капилляров; жидкофазное взаимодействие компонентов; предкамера

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Шерстянников В.А. ЖРД орбитальных станций и космических аппаратов длительного функционирования // Двигатель. 2003. № 1. С. 32-33.

2. Годлевский В.Е., Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. Особенности расчёта гидросопротивления и теплообмена при однофазном и двухфазном течениях в капиллярных трубках // Инженерно-физический журнал. 1983. Т. 45, № 2. С. 327.

3. Годлевский В.Е., Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. Особенности расчёта гидравлических характеристик капиллярных форсуночных элементов ЖРДМТ // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2009. № 3 (19), ч. 2. С. 241-247.

4. Годлевский В.Е., Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. К вопросу о потерях в камере сгорания двигателей малой тяги // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 1983. № 1. С. 77-79.

5. Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. Влияние тепловых факторов на нестабильность гидравлических характеристик капиллярных форсуночных элементов РДМТ // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 6 (4). С. 901-904.

6. Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. Влияние конструктивных и режимных параметров предкамеры на рабочий процесс в камере сгорания ЖРДМТ на СЖРТ // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 3 (27), ч. 3. С. 269-276.

7. Дубинкин Ю.М., Нигодюк В.Е. Проблемы организации рабочего процесса жидкостных ракетных двигателей малой тяги // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 1993. № 2. С. 71-74.

8. Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. Повышение энергетической эффективности ЖРДМТ тягой (0,1-1,0) Н со струйной схемой смесеобразования // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2011. № 3 (27), ч. 3. С. 265-268.

9. Нигодюк В.Е., Сулинов А.В. Пути совершенствования рабочего процесса ЖРДМТ на самовоспламеняющихся компонентах топлива // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 3 (34), ч. 3. С. 103-108.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2016-15-4-114-125

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

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

 

ISSN: 2541-7533