CC BY
15
С учетом разности расходов воздуха через верхнюю и нижнюю части входного сечения ВУ формулу для V
Уг ~т
' AUV
Р* 2q(X)(F-AF)D:
л/Г 20,1 Н2
где Л^ - разность между верхней и нижней площадью сечения ВУ относительно горизонтальной линии, проведенной через геометрический центр; д(Я) - относительная плотность тока в канале ВУ.
Исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что использование несимметричных ВУ может значительно снизить интенсивность вихревых шнуров, и, следовательно, уменьшить попадание посторонних предметов в канал ГТД.
Библиографический список
1. Пахомов С,В„ Сафарбаков A.M., Федотов М.М. Причины вихреобразования потока перед воздухозаборниками реактивных самолетов при работе двигателей на аэродроме. Решетневские чтения. - Красноярск: СибГАУ, 2003, - 20 с.
А.К.Айсин
Влияние ветровых возмущений на интенсивность вихреобразования под воздухозаборниками ГТД
Незащищенность газотурбинных двигателей от возможного повреждения посторонними предметами, попавшими в тракт в результате вихревого воздействия, возникающего между поверхностью аэродрома и входом в воздухозаборный канал, приводит к досрочному съему большого количества двигателей в эксплуатации, Параметром, отражающим интенсивность вихревых шнуров, может служить величина максимальной горизонтальной скорости Уг у поверхности аэродрома
[1], которая зависит от ряда конструктивных и эксплуатационных факторов:
уГт -/(я.о.л.ААю).
где Н - высота расположения воздухозаборника; Он • расход воздуха через воздухозаборник; Ув - скорость набегающего потока; ¡5 - угол набегающего потока; Вэкв - эквивалентный диаметр входа в воздухозаборный канал,
Используемые в настоящее время способы и средства защиты ГТД от попадания ПП становятся малоэффективны при воздействии ветровых возмущений [Р УЛ действующих под воздухозаборными каналами самолета.
Исследования влияния направления и скорости ветра на интенсивность вихреобразования под воздухозаборниками проводились при помощи микропроцессорного термоанемометра ТТМ-2 с соблюдением кинематического, динамического и геометрического подобий, За нулевое направление ветра принято встречное направление, Замеры Уг выполнялись вдоль средней линии каждого воздухозаборника на поверхности аэро-
дрома на расстоянии 3 О0К(. от среза воздухозаборника с интервалом 0,2 Оэкв. Результаты показали, что: 1. Вихрь начинает сдуваться набегающим потоком, Уа > 6м/с.
I |
\
\ \ т
■....... — —
-----— ----------- -
Рис. 1. Изменение Vг¡-. под правым воздухозаборником
i - - " " -1 |
с-' : \
1 \ ! 1
s JV 4. !
-------" " ■
| I----"
i 1 i i
Рис. 2. Изменение У г vv П0А левым воздухозаборником
6D
Рис. 3
2. При ¡3 - 30° -г 60° образуется один вихрь под левым воздухозаборником с подветренной стороны и наоборот (рис, 1, 2).
3. Значительное увеличение интенсивности вихре-образования наблюдается при направлении /? = 30 60°. Это объясняется тем, что угол входа Ау основной
части воздушных масс с передней полусферы приблизительно равен 40° ч- 60° и совпадает с Ve (рис, 3).
Библиографический список
1. Пахомов С,В., Сафарбаков A.M., Федотов М.М. Причины вихреобразования потока перед воздухозаборниками реактивных самолетов при работе двигателей на аэродроме. Решетневские чтения. - Красноярск: СибГАУ, 2003, - 20 с.
А.А.Ашурков
Математическое моделирование теплового и структурно-фазового превращения рабочих поверхностей ствольных сталей
Современные газодинамические импульсные устройства получили широкое распространение как в военном деле, так и в различных отраслях народного хозяйства. Авиационное артиллерийское оружие (ААО) относится к импульсным тепловым машинам, которые хотя и не являются однократного применения, но имеют значительные ограничения по режимам применения в связи с ограничениями по износу ствола.
Анализ структурно-фазовых превращений и установление их связи с повреждением поверхности канала ствола требует обязательного учета этих превращений при рассмотрении работоспособности ствола при стрельбе. Узловым этапом при этом является определение напряжений и деформаций поверхностного слоя в условиях его термопластического деформирования с учетом как тепловых эффектов структурно-фазовых превращений, так и зависимостей теплофизических и механических характеристик металла от структурного состояния и нагрева [1].
Расчет тепловых полей в зонах может быть произведен с помощью нелинейного уравнения теплопроводности типа
ср(Т)
дТ дт
]_д г дг
ИТ)
дТ_ дг
+
a
dz
ЦТ)
дТ
dz
+
Ясф
(1)
В общем случае теплоемкость с, плотность р, теплопроводность Я и сток тепла при структурно-фазовых превращениях - функции температуры Т и теплофизическое свойство структурно измененного металла дсф,
Концентрацию углерода, азота и водорода в поверхностный слой металла артиллерийского ствола определяем из уравнения диффузии Фика [2]:
дс dt
or
Г дСл D-— дг
(2)
где С - концентрация вещества; Э • коэффициент диффузии; г1 - время; г - координата.
Температурная зависимость коэффициента диффузии в общем виде обычно описывается уравнением Аррениуса
[2].
£> = £>0хехРСУятЬ (3)
где Д) - температурно-независимый предэкспоненциальный множитель; Е - энергия активации диффузии; Я - газовая постоянная.
Рассмотренные вопросы тепловых и структурных изменений, а также диффузии химических элементов порохового газа 8 поверхность канала ствола показывают возможность достаточно полного их учета в металле ствола в течение выстрела, что позволит повысить точность определения температуры поверхностного слоя и как следствие более точно оценить живучесть ствола.
Библиографический список
1. Ашурков АЛ, Лазовик И.Н., Никитенко Ю.В. Исследование процесса износа стволов импульсных тепловых машин комплексов авиационного вооружения, Материалы XII НТК ИВАИИ. - Иркутск, 2003,
2. Арзамасов Б.Н, Материаловедение. - М.: МПУ им, Баумана, 2003,
