Методика моделирования процесса течения жидкости в смесителе, состоящем из двух малорасходных центробежных форсунок

Е. В. Семкин

Аннотация


Рассмотрена методика численного моделирования течения рабочей жидкости (воды) через гидравлический тракт смесителя, состоящего из двух соосно установленных малорасходных центробежных форсунок, в воздушную среду при атмосферном давлении. Методика основана на двухскоростной модели течения двухфазного потока жидкости и определении коэффициента сопротивления межфазного взаимодействия в процессе решения в зависимости от числа Рейнольдса. Число Рейнольдса рассчитывается по относительной скорости жидкостей, составляющих двухфазный поток. Исследуется изменение картины течения факела распыла смесителя в зависимости от двух характерных размеров, которые входят в число определяющих параметров при вычислении коэффициента сопротивления межфазного взаимодействия. Предложены алгоритмы вычисления коэффициента сопротивления межфазного взаимодействия. Показаны результаты моделирования перемешивания жидкости и разрушения плёночного течения воды в гидравлических трактах форсунок и за их пределами при различных значениях характерных размеров. Доказано, что подбором значений характерных размеров, на основе которых определяются коэффициенты сопротивления межфазного взаимодействия, можно добиться соответствия результатов расчёта по предлагаемой методике и гидравлических испытаний.


Ключ. слова


Жидкостный ракетный двигатель малой тяги; смеситель; гидравлический тракт; центробежные форсунки; моделирование течения; методика расчёта

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Андреев Ю.З. Исследование зависимостей характеристик ЖРДМТ тягой 50…400 Н на топливе АТ+НДМГ от основных параметров двухкомпонентной соосной центробежной форсунки и струйных форсунок завесы. Дис. … канд. технических наук. Нижняя Салда, 2004. 181 с.

2. Сёмкин Е.В. Исследование процессов истечения жидкости из малорасходных центробежных форсунок жидкостного ракетного двигателя малой тяги // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2016. Т. 15, № 4. С. 150-161. DOI: 10.18287/2541-7533-2016-15-4-150-161

3. Туманова Е. Использование CAE системы Flow Vision для исследования взаимодействия потоков жидкости в центробежно-струйной форсунке // САПР и графика. 2005. № 9. https://sapr.ru/article/14574

4. Сербин С.И., Вилкул С.В. Моделирование процесса распыливания жидкого топлива центробежной форсункой // Авиационно-космическая техника и технология. 2008. № 7 (54). С. 95-98.

5. ANSYS CFX-Solver, Release 10.0: Theory. ANSYS Europe Ltd, 2005. 266 p.

6. Стернин Л.Е., Шрайбер А.А. Многофазные течения газа с частицами. М.: Машиностроение, 1994. 320 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-4-141-154

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

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

 

ISSN: 2541-7533