CC BY
112¡Проектирование, производство и испытания двигателей летательных, аппаратов
Таким образом, разработан полностью рабочий алгоритм расчета смеси продуктов сгорания в камере ЖРД, который будет реализован в программном обеспечении [6].
Автоматизированный расчет состава смеси продуктов сгорания позволит в дальнейшем корректно определять энергетические характеристики камеры ЖРД, проектировать более совершенные конструкции и проводить имитационное моделирование работы ЖРД в целом.
Библиографические ссылки
1. Алемасов В. Е., Дрегалин А. Ф., Тишин А. П. Теория ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1989. 464 с.
2. Добровольский М. В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. 488 с.
3. Беляев Е. Н., Чванов В. К., Черваков В. В. Математическое моделирование рабочего процесса жидкостных ракетных двигателей. М. : Изд-во МАИ, 1999. 228 с.
4. Горностаев В. И. Термодинамический расчет двигателя / Сиб. аэрокосмич. акад. 1994. 39 с.
5. Амосов А. А., Дубинский Ю. А., Копченова Н. П. Вычислительные методы для инженеров. М. : Мир. 1998. 544 с.
6. Тележенко Д. Р., Жуйков Д. А. Программное обеспечение к расчету основных параметров камеры ЖРД // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : материалы XII Междунар. науч. конф. (11-15 апреля 2016, г. Красноярск) : в 2 т. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2016.
References
1. Alemasov V. E., Dregalin A. F. silence AP Theory of rocket engines. M. : Engineering, 1989. 464 p.
2. Dobrovolsky M. V. liquid rocket engine. Fundamentals of design. M. : Publishing House of the MSTU. N. E. Bauman, 2005. 488 p.
3. Belyaev E. N., Chvanov V. K. Chervakov V.V. Mathematical modeling of working process of liquid rocket engines. M. : Publishing house of the Moscow Aviation Institute, 1999. 228 p.
4. Gornostaev V. I. thermodynamic calculation engine. CAA. 1994. 39.
5. Amosov A. A., Dubinsky Yu. .A., Kopchenova N. P. Numerical Methods for Engineers. M. : Mir. 1998. 544 p.
6. Telezhenko D. R, Zhuikov D. A. Software for the calculation of basic camera parameters LRE // Actual problems of aviation and aerospace: materials XII Intern. scientific. conf. (11-15 April 2016, Krasnoyarsk): 2 t.; Sib. state. aerospace. univ. Krasnoyarsk, 2016.
© Тележенко Д. Р., Жуйков Д. А., 2016
УДК 621.565.93
ПУЛЬСАЦИИ ДАВЛЕНИЯ В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ
Д. Р. Тележенко, А. А. Окладников, М. В. Кубриков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Рассмотрен эффект возникновения пульсаций давления в центробежных насосах турбонасосного агрегата ЖРД.
Ключевые слова: пульсации давления, лопатки рабочего колеса, центробежный насос, столкновение потоков.
PRESSURE PULSATION IN CENTRIFUGAL PUMPS
D. R. Telezhenko, A. A. Okladnikov, M. V. Kubrikov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The research demonstrates effect of the occurrence ofpressure pulsations in centrifugal pumps in LRE turbopump unit.
Keywords: pressure fluctuations, the impeller blades, centrifugal pump, the collision flows.
Оценка различных колебаний и пульсаций в узлах двигательной установки играет важную роль при проектировании ЖРД. При работе центробежного насоса лопатки конечной толщины на рабочем колесе образуют различные завихрения и турбулентность, которые в свою очередь создают пульсации давления на задней кромке лопатки [1].
На рисунке схематично показано распределение скоростей потока до столкновения и после. Пульсации давления на частоте лопаток рабочего колеса вызываются каждой лопастью при прохождении через «корпусной водорез» - участок, где поток переходит из вращательного движения в поступательное [2]. Вызывают пульсации давления различные физические
<Тешетневс^ие чтения. 2016
механизмы, такие как, конечная толщина лезвия задней кромки лопатки, пограничные слои на обеих сторонах лопатки и разница в распределении скоростей между стенками лопатки [3].
Пульсация давления при столкновении потоков
на выходе из рабочего колеса: 1 - лопатка рабочего колеса, Т - ширина полосы столкновения
Высокие уровни пульсаций давления и возникающие вследствие этого колебания оказывают негативное влияние на различные компоненты насоса, что может привести к серьезным повреждениям. Учитывая частоту вращения колеса турбонасосного агрегата, возникновение вибраций от пульсации давления приводит к возникновению усталостных напряжений на лопатках рабочего колеса и их последующему разрушению. Также если частота пульсаций совпадает с частотой работы насоса, возникнет резонанс этих частот, что в ряде случаев может привести к разрушению подшипника [4].
Эффект пульсации не может быть просчитан теоретически. Поэтому проводятся испытания со сбором статистических данных для последующего проектирования рабочего колеса и диффузора [5].
Таким образом, необходимо учитывать возникновение пульсаций давления для стабильной работы насоса и всего агрегата в целом. Точный прогноз величины пульсаций давления невозможен, а экспериментальные результаты справедливы только для конкретного насоса и зависят от того, в какой системе насос работает.
Библиографические ссылки
1. Овсянников Б. В., Боровский Б. И. Теория и расчет агрегатов питания ЖРД. М. : Машиностроение, 1986. 376 с.
2. Тележенко Д. Р., Жуйков Д. А. Начальные условия к расчету течения в цилиндрической полости вращения центробежных насосов ЖРД // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : материалы XI Междунар. науч. конф. (8-12 апреля 2015 г., Красноярск) : в 2 т. / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2015. 774 с.
3. Баулин В. И., Краев М. В. Конструкция и проектирование турбонасосных агрегатов ЖРД. М. : МАИ, 1985. 120 с.
4. Кишкин А. А. , Краев М. В., Никитин П. А. Выбор параметров и расчет лопаточных машин двигателей летательных аппаратов / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2004. 156 с.
5. Целиков В. А., Байков А. В. Методика расчета турбины ТНА ДУ с использованием ЭВМ. М. : МАИ, 1988. 48 с.
References
1. Ovsyannikov B. V., Borovsky B. I. Theory and calculation power units LRE. M. : Mechanical Engineering, 1986. 376 p.
2. Telezhenko D. R., Zhuikov D. A. The initial conditions for the calculation of the flow in a cylindrical cavity of rotation centrifugal pumps LRE // Actual problems of aviation and aerospace: materials XI Intern. scientific. Conf. (April 8-12, 2015, Krasnoyarsk): 2 t.; Sib. state. aerokosmich. Univ. Krasnoyarsk, 2015. 774 p.
3. Baulin V. I., Kraev M. V. The construction and design turbopump unit LRE. MAI, Moscow, 1985. 120 p.
4. Kishkin A. A. Kraev M. V., Nikitin P. Selection of parameters and calculation of turbomachinery aircraft engines / Siberian State Aerospace University, Krasnoyarsk, 2004. 156 p.
5. Tselikov V. A., Baikov A. V. The methodology of calculation of the TPA control the turbine using a computer. М. : MAI, 1988. 48 p.
© Тележенко Д. Р., Окладников А. А., Кубриков М. В., 2016
УДК 62-1/9
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕЧЕНИЯ КРИОГЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ ЧЕРЕЗ ФОРСУНОЧНУЮ ГОЛОВКУ В СРЕДЕ SOLГОWORKS
А. С. Торгашин, А. М. Бегишев, М. И. Толстопятов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-таП: [email protected]
Авторы исследуют применяемость САПР SolidWorks к расчету форсунок для камеры ЖРД.
Ключевые слова: форсунка, сходимость, криогенный компонент.
