Измерения скорости газа в ракетно-космической технике

Скачать в pdf «Измерения скорости газа в ракетно-космической технике»


В исследованиях при разработке ЖРД малой тяги, используемых для управления КА, важное значение имеют, в частности, холодные продувки для исследования газодинамических потерь в камере сгорания и сопле, а также проблема углеводородного горючего с газообразным кислородом в качестве окислителя при работе двигателя в импульсном режиме.


Отработочные стенды или стенды теплогазодинамической отработки предназначены в первую очередь для испытания натурных изделий либо геометрически подобных натурных моделей при наземных отработочных испытаниях. Цель последних можно сформулировать следующим образом:


—    получить данные о распределении тепловых и силовых нагрузок вдоль всей экспонируемой поверхности с учетом изменения геометрии поверхности в процессе теплового разрушения и влияния этого процесса на всю картину обтекания;


—    изучить тепловой режим функционирования изделия с учетом геометрической и тепловой неоднородности его поверхности за счет установки датчиков, рулей, стабилизаторов и других элементов, нарушающих равномерность обтекания, теплообмена и теплопроводности внутри изделия;


—    исследовать влияние отклонений технологического процесса заводского изготовления теплозащитного покрытия на стабильность его параметров в условиях газодинамического воздействия и других условиях штатной эксплуатации. Эта задача, по существу, исключает использование геометрически подобных, но уменьшенных моделей [1].


1. МЕТОДЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ГАЗА


1.1. Моделирование внешнего обтекания тел


При моделировании внешнего обтекания тел, имитирующего полетные условия, газодинамические испытания предполагают непосредственное воздействие газа на испытуемое изделие (модель). Обычно газ, используемый в испытательных установках, так же как в камерах сгорания ракетных двигателей, называется рабочим телом. Поле возмущенного газового потока вблизи поверхности объекта определяется следующими локальными физическими параметрами: I v I — модулем вектора скорости; р, p, T — плотностью, давлением и температурой; ср, X, ц — коэффициентами теплоемкости, теплопроводности и вязкости газа; D, L — характерными размерами обтекаемого тела; а, у — углами, определяющими ориентацию тела относительно вектора скорости набегающего потока; Tw — температурой поверхности тела.

Скачать в pdf «Измерения скорости газа в ракетно-космической технике»