Исследования внутрикамерных процессов в ракетных двигателях малых тяг на газообразных топливах

Description

В книге приведены результаты исследований авторов по трехмерному численному моделированию внутрикамерных процессов в ракетных двигателях малой тяги. Рассмотрены вопросы выбора моделей турбулентности, моделей горения, лучистого теплообмена, а также выбора значения турбулентного числа Прандтля и Шмидта. Монография будет интересна в первую очередь специалистам в области математического моделирования процессов в агрегатах ракетных двигателей, а также тем, кто занимается численным моделированием процессов тепломассообмена в турбулентных течениях с химическими реакциями. Предисловие 1. Актуальность проблематики 2. Обзор современных работ по численному моделированию рабочего процесса в камерах сгорания ракетных двигателей 2.1. Рабочий процесс в ракетных двигателях, работающих на углеводородных компонентах 2.2. Рабочий процесс в ракетных двигателях, работающих на компонентах водород—кислород 3. Численное моделирование рабочего процесса в камерах сгорания ракетных двигателей малых тяг 3.1. Физическая картина течения в камерах сгорания ракетных двигателей малых тяг 3.1.1. Распределение компонентов топлива по камере сгорания 3.1.2. Распыление компонентов топлива по камере сгорания 3.1.3. Горение топлива в камере сгорания 3.1.4. Течение в охлаждающей завесе 3.2. Математическая модель рабочих процессов в камерах сгорания ракетных двигателей 3.3. Физические эффекты, возникающие в камере сгорания ракетного двигателя 3.3.1. Эффекты взаимодействия стенки и потока 3.3.2. Эффекты реального газа и тепловое неравновесие 3.3.3. Горение и химическое неравновесие 3.3.4. Многофазные потоки с фазовым переходом 3.3.5. Поверхностные эффекты 3.3.6. Теплообмен излучением 3.4. Уравнения, используемые при численном моделировании рабочих процессов в камере сгорания ракетного двигателя на основе методов вычислительной гидрогазодинамики 3.4.1. Основные уравнения течения потока и модели турбулентности 3.4.2. Модели турбулентности 3.4.3. Моделирование течения возле стенки 3.4.4. Моделирование движения капель 3.4.5. Моделирование горения 4. Численное исследование влияния используемых моделей турбулентности, горения и теплообмена излучением 4.1. Описание экспериментальной камеры сгорания 4.2. Численное исследование 4.3. Особенности математической модели внутрикамерных процессов в ракетных двигателях малой тяги 4.3.1. Турбулентное число Рг 4.3.2. Теплообмен излучением 4.3.3. Модель горения 4.4. Результаты численного исследования 4.4.1. Влияние выбора модели горения 4.4.2. Влияние выбора модели лучистого теплообмена 4.4.3. Влияние выбора значения турбулентного числа Рг 4.4.4. Влияние выбора модели турбулентности 4.4.5. Обобщение результатов 4.6. Выводы по результатам численного исследования 5. Исследование влияния значения турбулентного числа Sc на численное моделирование рабочих процессов в камерах сгорания ракетных двигателей малых тяг 5.1. Турбулентное число Sc и его роль при моделировании с использованием модели горения EDM 5.2. Результаты моделирования рабочих процессов в камере сгорания ракетного двигателя малой тяги с различными значениями турбулентного числа Sc Библиографический список