CC BY
27
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
УДК 532.5(031)
Т. А. Петрожицкий Научный руководитель - М. В. Краев Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
СТАБИЛИЗАЦИЯ ГАЗОВОГО ПОТОКА В ДЕФЛЕКТОРНЫХ ПЕРЕГОРОДКАХ
Рассматривается возможности использования дефлекторных перегородок в камере ЖРД. Приводится схемы набегания струи на дефлекторную перегородку и распределения скоростей по средней линии сечения.
В камере двигателя с дожиганием генераторного газа поток газа из предкамерной турбины поступает неравномерно в смесительную головку камеры сгорания двигателя. Для выравнивания газового потока применяют дефлекторные перегородки (рис. 1).
Рис. 1. Схема набегания струи на дефлекторную перегородку
Степень выравнивающего действия препятствий зависит от их геометрических параметров (коэффициента живого сечения, относительной толщины и т. д.).
Поскольку эти параметр определяют коэффициент сопротивления препятствий, то в результате степень выравнивающего действия (степень растекания среды) является функцией коэффициента сопротивления:
% = *Р /
2
Чем больше коэффициент сопротивления препятствия, тем выше степень растекания среды по его фронту. При растекании текущей среды по фронту решетки линия тока искривляется.
Поскольку решетка тонкостенная, то ее отверстия не имеют направляющих поверхностей и поперечное (радиальное) направление линий тока неизбежно сохраняется после протекания среды через отверстие.
Однако это вызывает дальнейшее растекание среды, т. е. ее перемещение в радиальном направлении (рис. 2). Чем больше коэффициент сопротивления решетки, тем резче искривление линий тока при растекании струи по ее фронту, а, следовательно, тем значительней отклонение к периферии струек, выходящих из отверстий решетки.
1 1
а? 0.1 Ц8 "М.
"С ЬР Т
: .
Рис. 2. Схема распределения скоростей по средней линии сечения
При увеличении коэффициента сопротивления решетки до определенного значения наступает момент, когда все струйки отклоняются от периферии, следуя дальше поступательно только вдоль стенки канала, в то время как в центральной части сечения уже не только нет поступательной скорости, но появляются обратные токи, увлекаемые периферийными струйками.
Таким образом, за решеткой устанавливается выравненный, а иногда «перевернутый» профиль скоростей.
Библиографические ссылки
1. Чаплыгин С. А. Собр. соч. Т. 2. М. ; Л., 1948. С. 19-137.
2. Краснов Н. Ф., Кошевой В. Н., Калугин В. Т. Аэродинамика отрывных течений. 1988. 353 с.
© Петрожицкий Т. А., 2012
