Про можливу причину пульсацій тиску в камері згоряння твердопа-ливного прискорювача P230 ракети «Аріан-5»

Автор(и)

  • В. С. Козін Інститут технічної механіки НАНУ і ДКАУ, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18524/0367-1631.2023.61.291137

Ключові слова:

променистий теплообмін, пульсації тиску, нестабільність швидкості горіння, енергія активації випаровування

Анотація

Зроблено припущення причин пульсацій тиску в камері згоряння твердопаливного прискорювачаракети «Аріан-5». Припущеннязаключається в тому, щопалаючі краплі розпеченого алюмінію є джерелом теплового випромінювання, радіаційна температура якого пропорційна енергії активації випаровування окислювача- перхлорату амонія і це, спричиняє збільшену швидкість горіння твердого ракетного палива і появу пульсацій тиску в камері згоряння. Результати розрахунків французьких і пакістанських дослідників проаналізовані і порівняні з розрахунками автора. В результаті авторських розрахунків було показано, що розміри крапель алюмінію можуть бути розмірами напівхвилевих вібраторів – антен інфрачервоного випромінювання. В процесі горіння відбувається швидке і безперервне змінення довжини їх хвилі і енергії активації випаровування перхлорату.

Посилання

Yves Fabignon, Jöel Dupays, Gérard Avalon, FrancoisVuillot, Nicolas Lupoglazoff, Grégoire Casalis, Michel Prévost. Instabilities and pressure oscillations in solid rocket motors // Aerospace Scienceand Technology. – 2003. – Vol. 7, iss. 3. – Р. 191–200. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S127096380201194X

Stany Gallierand Franck GodfroyAluminum combustion driven instabilitiesin solid rocket motors // Journal of propulsion and power. – 2009. – Vol. 25, no. 2.

Козин В. С. Особенности горения твёрдых ракетных топлив с микродисперсным и наноалюминием // Физика аэродисперсных систем. – 2019. – № 56. – С. 91-97.

Архипов В. А. Нестационарные режимы горения конденсированных систем : Учебное пособие / В. А. Архипов, С. С. Бондарчук, А. С. Жуков. – Томск : Издательский дом Томского государственного университета, 2017.

Винницкий А. М., Волков В. Т., Волковицкий И. Г., Холодилов С. В. Конструкция и отработка РДТТ – М. : Машиностроение, 1980. – 230 с.

Де Лука, Л. Гальфетти, Ф. Северини, Л. Меда и др. Горение смесевых твердых топлив с наноразмерным алюминием // Физика горения и взрыва. – 2005. – Т. 41, № 6. – С. 80-93.

Сарнер С. Химия ракетных топлив: пер. с англ. / С. Сарнер. – М. : Мир, 1969. – 488 с.

Bhutto A. A.; Harijan K.; Hussain M.; Shah S.F.; Kumar L. Numerical simulation of transient combustion and the acoustic environment of obstaclevortex-driven flow // Energies. – 2022. – Vol. 15. – P. 6079. https://doi.org/10.3390/en15166079

Левкин Д. Ультразвук. Основы теории распространения ультразвуковых волн / Д. Левкин. – ООО «Инженерные решения». – Режим доступу до бази даних: https://engineering-solutions.ru/ultrasound/theory/2012-2022

Виницкий А. М. Ракетные двигатели на твердом топливе / А. М. Виницкий. – М. : Машиностроение, 1973. – 348 с.

Фахрутдинов И. Х. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива / И. Х. Фахрутдинов, А. В. Котельников. – М. : Машиностроение, 1987. – 324 с.

Graham P. G., Hashmi M. S. J., Finbar Dolan, Garrett B. McGuinness An acoustic fluid-structure simulation of a therapeutic ultrasound wire waveguide apparatus. II International conference on computational bioengineering. – 2005. – P. 14-16.

Алемасов В. Е. Теория ракетных двигателей / В. Е. Алемасов, А. Ф. Дрегалин, А. П. Тишин. – М. : Машиностроение, 1989. – 463 с.

Высоцкая С. А. Численное исследование вихревых структур и автоколебаний давления в ракетном двигателе твёрдого топлива с утопленным соплом: Диссертационная работа на соискание учёной степени кандидата технических наук. – Казань : КАИ, 2017.

Соркин Р. Е. Теория внутрикамерных процессов в ракетных системах на твердом топливе. Внутренняя баллистика. – М. : Наука, 1983. – 288 с.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-12-09

Номер

Розділ

Фізика горіння