Исследование антикавитационных характеристик агрегатов подачи кислородно-водородного двигателя, работающих на кипящем водороде
Автор: Демьяненко Юрий Васильевич, Космачев Юрий Петрович, Афанасьев Александр Александрович
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 3 (30), 2020 года.
Бесплатный доступ
В данной статье представлены результаты проведенных исследований антикавитационных характеристик агрегатов подачи перспективных кислородно-водородных жидкостных ракетных двигателей при работе на кипящем водороде. Приводится описание алгоритма проведения циклических кавитационных испытаний бустерных турбонасосных агрегатов. Представлена схема созданной в АО КБХА экспериментальной установки. Испытаниям установки предшествовала длительная расчетная работа, включавшая в себя профилирование новых вариантов оседиагональных колес, CFD-моделирование течения для оценки эффективности предлагаемых профилировок, построение нестационарной математической модели и написание программного обеспечения, позволяющего моделировать работу установки. Программное обеспечение позволило провести оценку влияния режимных параметров на работу установки. Финальной частью работ являлось проведение испытаний установки на водороде. В ходе испытаний получены кавитационные характеристики трех бустерных турбонасосных агрегатов при различных расходах и температурах жидкого водорода. Результаты испытаний позволили модернизировать математическую модель с учетом особенностей профилировок оседиагональных колес.
Кислородно-водородный жидкостной ракетный двигатель, бустерный турбонасосный агрегат, кавитация, паросодержание
Короткий адрес: https://sciup.org/143177932
IDR: 143177932 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-3-35-44
Список литературы Исследование антикавитационных характеристик агрегатов подачи кислородно-водородного двигателя, работающих на кипящем водороде
- Петров В.И., Чебаевский В.Ф. Кавитация в высокооборотных лопастных насосах. М.: Машиностроение, 1982. 192 с.
- Чебаевский В.Ф., Петров В.И. Кавитационные характеристики высокооборотных насосов. М.: Машиностроение, 1973. 152 с.
- Демьяненко Ю.В. Экспериментальные исследования антикавитационных качеств осевых насосов на жидком водороде // Труды российской научнотехнической конференции "Ракетно-космическая техника и технология 2009". Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2009. С. 27-34.
- Tani N, Tsuda Sh., Yamanishi N., Yoshida Y. Development and validation of new cryogenic cavitation model for rocket turbopump inducer // CAV2009. Paper № 63, Ann Arbor, Michigan, USA. 2009. P. 1-10.
- Демьяненко Ю.В., Афанасьев А.А., Попков А.Н. Применение кавитационной модели Релея-Плессета для исследования течения криогенной жидкости в трактах шнекоцентробежного насоса // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2017. Т. 13. № 2. С. 44-49.
- Валюхов С.Г., Демьяненко Ю.В., Петров В.И. Высокооборотные лопастные оседиагональные насосы: теория, расчет характеристик, проектирование и изготовление. Воронеж: Изд-во ВГТУ, 1996. 264 с.
- Казеннов И.С., Каналин Ю.И., Полетаев Н.П., Чернышева И.А. Моделирование срывной кавитационной кривой в бустерном турбонасосном агрегате ЖРД // Труды нПо Энергомаш им. акад. В.П. Глушко. 2014. № 31. С. 110-130.
- Menter F.R. Two-equation Eddy-Viscosity turbulence models for engineering applications // AIAA Journal. 1994. V. 32. № 8. P. 1598-1605.
