Математическое моделирование динамических процессов в гидравлических и газовых трактах при запуске ЖРД с дожиганием генераторного газа

• Date: 2019
• Main Authors: Пилипенко, О.В., Хоряк, Н.В., Долгополов, C.И., Николаев, А.Д.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут технічної механіки НАН України і НКА України 2019
• Series: Технічна механіка
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/174079
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Математическое моделирование динамических процессов в гидравлических и газовых трактах при запуске ЖРД с дожиганием генераторного газа / О.В. Пилипенко, Н.В. Хоряк, C.И. Долгополов, А.Д. Николаев // Технічна механіка.— 2019.— № 4.— С. 5-20.— Бібліогр.: 21 назв.— рос.

К числу наиболее важных и сложных вопросов при моделировании запуска ЖРД относится описание заполнения газожидкостных объемов двигателя, процессов, обусловленных кавитационными явлениями в насосах, и кинетики воспламенения и выгорания топлива в газогенераторе и камере сгорания. Представлена модифицированная математическая модель динамики кавитирующих насосов, которая сохраняет свою структуру и работоспособность в широком диапазоне изменения чисел кавитации и при взаимных переходах с кавитационного режима работы насоса на бескавитационный, что необходимо при численном исследовании рабочих процессов в ЖРД при запуске. Разработан подход к построению нелинейной математической модели заполнения гидравлических трактов ЖРД, позволяющий в случае необходимости автоматически изменять схему разбиения гидравлического тракта на конечные гидравлические элементы в процессе его заполнения при расчетах запуска. Предложена схема приближенной замены уравнений с запаздываниями в математической модели динамики газовых трактов ЖРД, построенная с учетом особенностей расчета переходных процессов при запуске ЖРД и позволяющая повысить точность результатов моделирования при минимальном усложнении модели. Работоспособность разработанных математических моделей продемонстрирована на примере расчета запуска маршевого ЖРД с дожиганием окислительного генераторного газа. Результаты проведенных исследований могут быть использованы при математическом моделировании запуска современных ЖРД.