Определение тепловых потерь и их влияние на параметры импульсных высокоэнтальпийных газодинамических установок
В.Л. Ганимедов, В.В. Шумский, М.И. Ярославцев
Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН
gun@itam.nsc.ru, shumsky@itam.nsc.ru, yaroslav@itam.nsc.ru
Ключевые слова: высокоэнтальпийная установка кратковременного режима, форкамера, рабочее тело, коэффициент теплоотдачи
Страницы: 209-220
Аннотация
Выполнен анализ тепловых потерь в стенки форкамеры гиперзвуковой импульсной аэродинамической трубы. Опыты без вскрытия диафрагмы позволили связать уменьшение в течение режима давления в форкамере только с теплоотдачей от рабочего тела к стенкам, что дало возможность определить коэффициент теплоотдачи α и температуру Tw внутренней поверхности стенок. Получена эмпирическая формула, связывающая α с давлением и температурой рабочего тела в форкамере в диапазоне давлений 160−540 бар и температур 700−3400 K. Зависимости α и Tw от давления и температуры позволили разработать физическую модель расчета параметров рабочего тела установки с учетом потерь энтальпии. Показано, что к 100 мс режима неучет теплоотдачи в стенки первой форкамеры завышает температуру торможения воздуха в рабочей части по сравнению с расчетом без учета потерь тепла на 6−18 % при воспроизводстве натурной температуры торможения для полета летательного аппарата с числом Маха 5−8. Методика протестирована с помощью опытов, проведенных без вскрытия диафрагмы.
|
