НЕУСТОЙЧИВЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ РДТТ


 

Явление неустойчивой работы ракетных двигателей с трубчатыми Нарядами твердого топлива (баллиститного; смесевого, неметаллизированного), иногда наблюдаемые при огневых стендовых испытаниях, Трудно поддаются изучению. Результаты запусков экспериментальных РДТТ с неустойчивыми режимами горения зарядов можно разделить на три большие группы.

1. Высокочастотная неустойчивость горения, когда частота колебаний порядка a/L, где L — длина заряда или камеры.

2. Низкочастотная неустойчивость горения, когда частота колебаний существенно меньше a/L и порядка v/L.

3. Пульсирующее горение; в этом случае топливо в двигателе то за­горается, то гаснет.

В возникновении и развитии неустойчивых режимов горения играет |роль следующие факторы:

1) пульсирующий срыв вихрей на участках от соплового торца до входа в сопло, между секциями заряда и в других местах резкой деформации потока;

2) акустические свойства свободного объема РДТТ; в канале рубчатого заряда при высокочастотной неустойчивости наблюдаются стоячие тангенциальные или продольные колебания газа (рис. .2.5).

Круговая частота акустических колебаний газа в цилиндрическом канале, закрытом с обоих концов, равна [1]

,

где =0; a0i =1,84; ао2 =3,05; а=3,83.

Поскольку с увеличением частоты колебаний растут потери акустической энергии, то в длинных каналах (L 2rкан) вероятны продольные колебания (т = п = 0), частота основной моды которых (z = 1) ; в коротких ( ) вероятны тангенциальные (m =z = 0), частота их первой моды при n = 1 = 1,84 а/r .

3. Газодинамические параметры потока (скорость, давление) с накладывающимися колебаниями (скорости и давления) во внутреннем и внешнем каналах трубчатой шашки.

 

 

 

 

Рис. 2.5 Толщина выгоревшего свода заряда твердого топлива (а) и стоячие волны скорости (б) и давления (в) при высокочастотной неустойчивости горения:

1 — акустическая отрицательная эрозия; 2 — акустические эрозионные бороздки, v > vn.

 

4. Взаимодействие процесса горения твердого топлива с течением га­за и акустическими колебаниями. Это наиболее важное звено явлений не­
устойчивого горения. Известно несколько моделей этого сложного и
трудно поддающегося раскрытию механизма. Наиболее простой является
модель "отрицательной эрозии", в соответствии с которой зависимость
скорости горения твердого топлива от скорости потока выражается сле­дующим образом:

= при ;.

при .

В этих соотношениях коэффициент отрицательной эрозии k: не зависит от давления, пороговая скорость возрастает с уменьшением давления, а коэффициент ку уменьшается с ростом давления (см. подразд. 2.1).

5. Наличие в двигателе теплоаккумулирующих элементов для инициирования горения при пульсирующем режиме. При пульсирующем горении начальное распределение скорости потока такое (v vn), что уменьшение скорости горения из-за отрицательной эрозии имеет место на боль­
шей части поверхности. Это приводит к уменьшению давления, росту
пороговой скорости и дальнейшему увеличению площади, охваченной
эрозией; вследствие этого происходят дальнейшее падение давления и
срыв горения.

 



Дата добавления: 2016-06-29; просмотров: 2011;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.