Оценка входного импульса сопла огневого подогревателя воздуха при испытаниях прямоточного воздушно-реактивного двигателя


DOI: 10.34759/tpt-2020-12-7-325-334

Авторы

Картовицкий Л. Л. *, Яновский Л. С. **

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: levka_58@mail.ru
**e-mail: yanovsky@ciam.ru

Аннотация

Для оценки импульса сопла огневого подогревателя воздуха разработана его термогазодинамическая модель, которая в стендовых испытаниях по схеме присоединенной подачи продуктов сгорания неопределенного химического состава потока газа позволяет выразить неизвестные термодинамические параметры газа через газодинамические параметры, измеренные в эксперименте в характерных сечениях сопла. Термогазодинамическая модель сопла огневого подогревателя, построенная на интегральных уравнениях законов сохранения, преобразована к виду, удобному для оценки термодинамических параметров, статической температуры и приведенной скорости газа в характерных сечениях сопла без привлечения модели расчета термодинамики, которая практически всегда не соответствует реальному химическому составу продуктов сгорания в огневом подогревателе. Получены модифицированные газодинамические функции, позволяющие получить компактные и удобные для численного решения и анализа уравнения, а также выражения ограничений, выполнение которых приводит к физически реализуемым решениям. Показаны отличия модифицированных газодинамических функций от выражений, обычно используемых в газовой динамике при анализе и расчете параметров потока, когда требуется определенность их термодинамических параметров. При обработке результатов стендовых испытаний показана адекватность применяемой термогазодинамической модели сопла подогревателя, позволяющая дать оценку параметров потока при неопределенности термодинамики сопла и выполнить коррекцию его геометрической степени расширения для обеспечения расчетных чисел Маха.

Ключевые слова:

прямоточный воздушно-реактивный двигатель, термо-газодинамическая модель, газодинамические функции, обработка экспериментальных данных.

Библиографический список

  1. Арутюнов В.С. Окислительная конверсия природного газа. М.: Красанд, 2011. 590 с.

  2. Арутюнов В.С., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. М.: Наука, 1998. 361 с.

  3. Yarlagadda P.S. Morton I.A., Hunter N.R., Gesser H.D. Temperature oscillations during the high-pressure partial oxidation of methane in atubular flow reactor // Combustion and Flame. 1990. V. 79. P. 216–218.

  4. Беляев А.А., Никитин А.В., Токталиев П.Д., Власов П.А., Озерский А.В., Дмитрук А.С., Арутюнов А.В., Арутюнов В.С. Анализ литературных моделей окисления метана в области умеренных температур // Горение и Взрыв. 2018. Т. 11. № 1. С. 19–26.

  5. Проблемы создания гиперзвукового самолета // ОНТИ ЦАГИ. Техн. информация. 1971. № 19.

  6. Копченов В.И., Рудаков А.С., Семенов В.Л. Опыт и перспективы летных испытаний гиперзвуковых двигателей // Конверсия в машиностроении. 2005. № 4-5. С. 59‒65.

  7. Сарен Ю.А., Шумский В.В. Характеристики ГПВРД с двухрежимной камерой сгорания // Газодинамика течений в соплах и диффузорах. Новосибирск, ИТПМ СО АН СССР, 1982.

  8. Левин В.М., Карасев В.Н.,Картовицкий Л.Л., Крымов Е.А., Скачков О.А. Нестационарность процесса в модели ПВРД // Физика горения и взрыва. 2013. Т. 49. № 6. С. 68–75.

  9. Медведев В.В. Некоторые особенности использования газодинамических функций в расчетах и обработке результатов испытаний ВРД // Труды ЦИАМ. 2002. 4 с.

  10. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976. 888 с.

  11. Computer program for calculation of complex chemical equilibrium compositions and applications. https://www.grc.nasa.gov/www/CEAWeb/RP-1311P2.htm.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2020