Метод верификации модели процесса рабочего наддува баков при отработке системы топливоподачи в жидкостных ракетных двигателях двигательных установок ракет-носителей
Автор: Бершадский Виталий Александрович, Соколов Борис Александрович, Туманин Евгений Николаевич
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Статья в выпуске: 1 (36), 2022 года.
Бесплатный доступ
Во время создания двигательных установок ракет-носителей для подтверждения результатов проектирования автономная отработка элементов систем топливоподачи производилась на специально созданных экспериментальных установках, оснащённых необходимыми средствами измерений. В настоящей статье в качестве примера подобных работ изложен опыт автономной отработки рабочего наддува топливных баков. При испытаниях на созданных экспериментальных установках проведена отработка тепло -массообменных процессов с имитацией расчётных режимов рабочего наддува топливных баков, заправленных кислородом и водородом. В результате этих испытаний обоснованы выбор рабочих тел в качестве газа наддува, конструкция и характеристики ввода газа в топливные баки, метод оценки эффективности процесса наддува. Получены эмпирические зависимости, использованные в качестве граничных условий в моделях для практических расчётов по уточнению режимов и оценке эффективности системы топливоподачи двигательных установок. Обращено внимание на необходимость использования для отработки систем топливоподачи с применением компьютерного моделирования результатов подобных ранее выполненных работ при создании перспективных ракетных двигательных установок.
Двигательная установка, система топливоподачи, отработка процесса наддува, экспериментальная установка, газ наддува, компоненты топлива, интенсивность тепломассообмена, эффективность процесса, колебания поверхности жидкости, компьютерное моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/143178826
IDR: 143178826 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2022-1-56-69
Список литературы Метод верификации модели процесса рабочего наддува баков при отработке системы топливоподачи в жидкостных ракетных двигателях двигательных установок ракет-носителей
- Федоров В.И. Отработка средств наддува и исследование тепломассообмена в баках кислородно-углеводородных и кислородно-водородных ракет-носителей // Ракетно-космическая техника. Труды. Сер. 12. Королёв: РКК «Энергия», 2010. Вып. 2. С. 55-71.
- Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва. 1946-1996. М.: РКК «Энергия», 1996. С. 362-408.
- Бершадский В.А., Петров В.И., Соколов Б.А., Туманин Е.Н. Способы регулирования теплового состояния криогенного топлива в баках двигательной установки при предстартовых операциях // Известия РАН. Энергетика. 2017. № 4. С. 95-105.
- Бершадский В.А., Петров В.И. Влияние вынужденных колебаний жидкого водорода на теплообмен в топливном баке // Космонавтика и ракетостроение. 2013. № 3(72). С. 87-92.
- Бершадский В.А., Соколов Б.А., Туманин Е.Н. Результаты исследований интенсивности растворения неконденсируемого газа в жидких компонентах топлива двигательных установок // Космическая техника и технологии. 2019. № 1(24). С. 50-57.
- Бершадский В.А. Методика имитации газосодержания в жидком водороде при стендовых испытаниях двигателей // Международный научный журнал «Космонавтика». 2012. № 3-4. С. 92-99.
- Бершадский В.А., Кожухов И.В., Полунин В.Л. Отработка теплоизоляции топливных баков с криогенным компонентом топлива // Научно-технические разработки КБ «Салют». М.: Машиностроение, 2014. С. 327-335.
- Бершадский В.А. Методические аспекты определения характеристик систем наддува двигательных установок ракет с применением модельного бака // Авиакосмическая техника и технология. 2004. № 3. С. 26-31.
- Бершадский В.А., Галеев А.Г., Денисов К.П. Интенсивность тепломассообмена в баке системы питания энергоустановки с криогенным компонентом топлива // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология». 2008. № 11(67). С. 17-23.
- Бершадский В.А., Соколов Б.А., Туманин Е.Н. Моделирование тепломассообмена в топливном баке при автономных испытаниях системы наддува ракетной двигательной установки // Известия РАН. Энергетика. 2016. № 5. С. 91-97.
- Бершадский В.А. Смешение криогенной жидкости с конденсируемым газом для имитации теплового состояния потока топлива на входе насоса двигателя при стендовых испытаниях // Космонавтика и ракетостроение. 2015. № 4(83). С. 105-110.
- Бершадский В.А., Петров В.И. Определение параметров двухфазного потока водорода, содержащего гелий, для имитации эксплуатационных условий при стендовых испытаниях двигателей // Космонавтика и ракетостроение. 2016. № 2(87). С. 127-132.
- Каширин А.И., Смирнов И.А., Яковлев А.Г., Бершадский В.А., Ильчи-шин И.И., Петров В.И. Опыт отработки и модернизации бустерного водородного турбонасосного агрегата двигателей разгонных блоков различного назначения // Космонавтика и ракетостроение. 2017. № 4(97). С. 92-101.
- Бершадский В.А., Коломенцев А.И. Методы испытаний систем подачи в двигатель криогенных компонентов топлива с моделированием тепловых процессов. М.: Изд-во МАИ, 2018. 188 с. Статья поступила в редакцию 18.08.2021 г. Окончательный вариант — 16.09.2021 г.
