Оптимизация режимных и конструктивных параметров генератора мелкодисперсного металлического расплава

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В процессе проектирования новых устройств для высокоскоростной металлизации возникает необходимость определения диапазонов устойчивой работы, поиска наивыгоднейших значений режимных и конструктивных параметров. В данной работе проведена оптимизация устройства для напыления легкоплавких металлических покрытий, базирующегося на принципе работы ракетной камеры. Выполнен анализ поверхности отклика целевой функции – производительности металлизатора, в результате которого определены оптимальные значения массового расхода топлива и коэффициента избытка окислителя. Обоснован выбор пропускных площадей дроссельных диафрагм горючего и окислителя, найдена величина минимального сечения проточной части металлизатора. Определена ожидаемая производительность проектируемого устройства.

Об авторах

В. С. Егорычев

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: egorychev_vs@mail.ru

кандидат технических наук, доцент

Россия

А. И. Рязанов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: tr05@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-3123-2416

старший преподаватель кафедры технологий производства двигателей

Россия

А. И. Хаймович

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: berill_samara@bk.ru

доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой технологий производства двигателей

Россия

Список литературы

  1. Tabbara H., Gu S. Modelling of impingement phenomena for molten metallic droplets with low to high velocities // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2012. V. 55, Iss. 7-8. P. 2081-2086. doi: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2011.12.010
  2. Барвинок В.А., Богданович В.И. Физическое и математическое моделирование процесса плазмохимического гетерогенного синтеза покрытий из плазменных потоков // Журнал технической физики. 2008. Т. 78, № 1. С. 68-73.
  3. Kitamura J., Tosaki T., Mizuno H. Dense MoB/CoCr coatings to apply to pot-roll of galvanizing lines in steel industries // Proceedings of the International Thermal Spray Conference (May, 13-15, 2013, Gifu, Japan). P. 57-62.
  4. Рязанов А.И., Егорычев В.С. Особенности смесеобразования и воспламенения топливной смеси в камере металлизатора // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2018. № 2. С. 131-136.
  5. Зуев Ю.В., Лепешинский И.А., Гузенко А.А. Влияние инерционности частиц на кинематические характеристики двухфазной струи // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2015. № 2. С. 70-74.
  6. Зарипов Т.Ш., Гильфанов А.К. Комбинированный метод расчёта траекторий взвешенных частиц // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 4. С. 88-92.
  7. Lemiale V., King P.C., Rudman M., Prakash M., Cleary P.W., Jahedi M.Z., Gulizia S. Temperature and strain rate effects in cold spray investigated by smoothed particle hydrodynamics // Surface and Coatings Technology. 2014. V. 254. P. 121-130. doi: 10.1016/j.surfcoat.2014.05.071
  8. Ryazanov A.I. Mathematical model and numerical solution of the process of heating and melting of a traveling cylinder fed into a rocket chamber // ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2014. V. 9, Iss. 10. P. 1859-1865.
  9. Основы теории и расчёта жидкостных ракетных двигателей / под ред. В.М. Кудрявцева. Т. 2. М.: Высшая школа, 1993. 368 с.
  10. Кузьмин В.А., Маратканова Е.И., Заграй И.А., Рукавишникова Р.В. Моделирование теплового излучения гетерогенных продуктов сгорания в камере сгорания модельного двигателя // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 1. С. 92-97.
  11. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977. 344 с.
  12. Первышин А.Н. Основы проектирования генераторов сверхзвуковых струй продуктов сгорания газообразных топлив и их технологическое использование. Дис. … д-ра техн. наук. Самара, 2004. 234 с.
  13. Барвинок В.А., Богданович В.И. Физическое и математическое моделирование процесса формирования мезоструктурно-упорядоченных плазменных покрытий // Журнал технической физики. 2012. Т. 82, № 2. С. 105-112.
  14. Егорычев В.С. Теория, расчёт и проектирование ракетных двигателей: электрон. учеб. пособие. Самара: СГАУ, 2011. https://repo.ssau.ru/handle/Uchebnye-posobiya/Teoriya-raschet-i-proektirovanie-raketnyh-dvigatelei-Elektronnyi-resurs-elektron-ucheb-posobie-54624
  15. Egorov I.N., Kretinin G.V., Leshchenko I.A. Robust design optimization strategy of IOSO technology // Proceedings of the Fifth World Congress on Computational Mechanics (July, 7-12, 2002, Vienna, Austria).
  16. Nekhoroshev M., Orlov M., Ryazanov A. Using a parametric 3D assembly of a GTE combustion chamber to quickly generate its computed sector // MATEC Web of Conferences. 2018. V. 224. doi: 10.1051/matecconf/201822404010
  17. Zubanov V., Volkov A., Matveev V., Popov G., Baturin O. Optimization of fuel two-stage screw centrifugal pump of rocket powerful turbopump unit // Proceedings of the ASME Turbo Expo (June, 11-15, 2018, Oslo, Norway) V. 2B-2018. doi: 10.1115/GT2018-76400

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах