Стационарные и динамические характеристики смесеобразования газожидкостных форсунок ЖРД
Диссертация
Рассмотрена математическая модель одной из стадий процесса распыливания жидкости форсункой — дробление струи на капли за счет аэродинамического взаимодействия жидкости с газом. Из основных уравнениями гидродинамики с учетом вязкости получено выражение для среднего диаметра, скорости распыла, в зависимости от параметров потоков на границе раздела газ-жидкость. Константы, входящих в эту… Читать ещё >
Список литературы
- Вингерт JL, Жеккель П., Лурм Д., Меноре Л. Распиливание коаксиальными форсунками. 1-ый Международный симпозиум по неустойчивости ЖРД. Пенсильвания, гос. университет 18−20 янв. 1993.,
- Харрье Д. Т. Рирдон Ф.Г. Неустойчивость горения в ЖРД. М. Мир 1975.
- Базаров В.Г. Докторская диссертация. Москва. МАИ 1986 г.
- Базаров В.Г. Динамика жидкостных форсунок. М. Машиностроение. 1979.
- Fontaine R.Y. Levine R.S. Combs L.P. Secondary Nondestructive Instability in Medium Size Liquid Fuel Rocket Engines Advances in Tactical Rocket Propulsion. AGARD Conference Proceeding N1. Technivision Services. Maidenhead England 1968 pp.383−402.
- Feiler G.E., Heidmann M.F. Dynamic Responce of Gaseous Hydrogen Flow System and its Application to High-Frequency Combustion Instability. NASA TND-4040. 1967., 19 pp.
- Агарков А.Ф., Горбачев H.B. Исследование акустических характеристик эмульсионных смесительных элементов. НТО НИИХИММАШ 1970.
- Janardan В.А., Daniel B.R., Bell W.A., Zinn B.T. Measurements of Reactive Gaseous Rocket Injector Admitances. Combust. Sci. and Technol. 1979. v.20 n 5−6 pp. 185−193.
- Janardan B.A., Daniel B.R., Zinn B.T. Coaxial Injector Responce to Axial Instability under Simulated Cold Flow. AIAA paper № 75−230.
- Gary D.A. A Study of Injector Spray Characteristics in a Simulated Rocket Combustion Chamber Including Longitudional Mode Pressure Oscillations. Princeton Univ. Dept. of Aerospace and Mechanical Sciences. Tech. Rept. N 730 1966.
- Reba I., Coleman B. Combustion Instability Liquid Stream and Droplet Behaviour. Aeronautical Research Lab. Wright-Patterson AFB. WADC., 59−720 1960.
- Fonwick J.R. Bugler G.J. Oscillatory Flame Front Flow Rate Amplification Through Pro-pellant Injection Ballistics (The Klystron Effect) Third ICRPG Combustion Conference CPIA. Pub. N138 V.l. 417 Feb. 1967.
- Гановский Г. А., Базаров В. Г. Оптическая регистрация нестационарных процессов смесеобразования и горения. Изв. Вузов. Авиац. Техн. 1983 № 1. 74−76.
- Патент США № 3 166 900 кл.60−356 1963 г.
- А.С. № 773 387 кл. F23D 11/16 1981г.
- А.С.№ 587 298 кл. F23D 11/10 1978г.
- А.С. № 673 810 кл. F23D 11/10 1979г.
- А.С. № 659 835 кл. F23D 11/04 1979г.
- А.С. № 866 337 кл. F23D 11/04 1982г.
- А.С. № 2 269 168 кл. G01G7/2 1979г.
- А.С. № 1 000 669 кл. F23D 11/04 1983г.
- А.С. № 966 409 кл. F23D 11/40 1983г.
- А.С. № 892 129 кл. F23D 11/34 1982г.
- А.С. № 731 190 кл. F23D 11/34 1980г.
- А.С. № 983 382 кл. F23D 11/06 1983г.
- Price R.B. Hurle J.R. Sugden T.M. Optical Studies of the Generation Noise in Turbulent Flames. XII Simp. (Inter.) of Combustion. Pitsburg 1968. P. 1093.
- Strahle W.C. Combustion Noise. Prog. En. Comb. Science 1976. N4 p.157−177.
- Chin H.H. Summerfield M. Theory of Combustion Noise. Acta Astronautica 1974. V.l. N.7,8 p.967−984.
- Лысенко К. В. Пикалов В.П. и др. Исследование пульсаций давления при турбулентном горении газов на модельной установке применительно к форсункам ЖРД НТО НИИХИММАШ 1987.
- Лысенко К. В. Пикалов В.П. и др. Экспериментальное исследование влияния параметров турбулентности в потоке окислителя на уровень акустического шума придиффузном горении газов применительно к газожидкостным форсункам ЖРД. НТО НИИХИММАШ 1988.
- Wanhainen I.P., Feiler С.Е., Morgan C.I. Influence of Chamber Pressure Flow per Element and Contraction Ratio in Acoustic-Mode Instability in Hydrogen-Oxygen Rockets. NASA. TN D-4733. 1968.
- Croeneweg Y.E. Measured Effect of Gaseous Flow System Dynamics on Acoustic-Mode Combustion Instability. NASA TN D-5080. 1969.
- Шифрин K.C. Голиков В. И. Определение спектра капель методом малых углов. В кн. Исследование облаков, осадков и грозового электричества. М. АН СССР 1961.
- Swithenbank I. Beer I.M. Tayler D.S. Abbot D. Mc. Creath G.C. «A Laser Diagnostic Technique for the Measurement of Droplet and Particle Size Distribution.» AIAA Paper 1976 № 69.
- Зимин Э. П. Иноземцев O.B. Кругерский A.M. Михневич З. Г. Исследование параметров дисперсной фазы аэрозолей по рассеянию света под малыми углами. В кн. Физика аэродисперсных систем. Вып. II 1974.
- Яцуянаги Нобоюки. Экспериментальные и теоретические исследования распыленного потока с использованием газожидкостных форсунок с коаксиальным истечением. Токио. Япония. 1982 ЕК 1692. Перевод с японского № 3747. Торгово-промышленная палата УССР.,
- Gomi Н. Pneumatik Atomization with Coaxial Injectors: Measurements of Drop Sizes by the Diffraction Method and Liquid Phase Fraction by the Attenuation of Light Method. Dept of Chemical Engineerind and Fuel Technology. December 1984.
- Ferrenberg A.Y., Varma M. S. Atomization Data for Spray Combustion Modeling. AIAA joint Propulsion Conference. Monterey. Ca. July. 1985.
- Ghaforian A., Mahalingan S., Dindi H., Daily Y.W. A Review of Atomization in Liquid Rocket Engines. AIAA paper N 91−0283. 29-th Aerospace Sciences Meeting. Reno. January 1991.
- Zaller M. Lox/Hydrogen Coaxial Injector Atomization Test Program. NASA CR-187 037. October 1990.
- Ferrenberg A.J., Hunt K., Duesberg J. Atomization and Mixing Study NASA CR-178 751
- Kim K.Y., Marshall W.R. Drop-Size Distributions from Pneumatic Atomizers. AIChE Journal, vol.17. 1971. pp.575−584.
- Ingebo R., Foster H. Drop Size Distributions for Crosscurrent Breakup of Liquid Jets in Airstreams. NACA TN 4087 Oct. 1957.
- Wolfe H.E., Anderson W.H. Kinetics, Mechanism and Resultant Droplet Sizes of the Aerodynamic Breakup of Liquid Drops Aerojet General Report № 0395−04(18) SP, AD-437 340. 1964
- Vingert L. Coaxial Injector Spray Characterization for the Ariane 5 Vulcain Engine. 6-th Annual Conference of ILASS Europe, Pisa, Italy 4−6 1990
- Gicquel P., Vingert L., Millan P. Faisabilite de Mesures Granulometriques dans des Sprays Cryogeniques d’lnjecteurs Coaxiaux. 3-eme Congres Francophone de Velocimetrie Laser 21−24 Sept. 1992. Toulouse, France
- Care I., Ledoux M. Study of an Airblast Coaxial Atomizer. Experiment and Modelization. Proceedings of the 5-th ICLASS. Gaitesburg. M. D. July 1991 pp.763−768.,
- Care I., Etude d’un Injecteur Coaxial Assiste. These soutenue le 19 decembre 1990 a la Faculte des Sciences de Rouen, France.
- Krulle G., Mayer W., Schley C.A. Recent Advaces in H/O High Pressure Coaxial Injector Performance Analysis. AIAA paper № 90−1959 26-th Joint Propulsion Conference. Orlando July 16−18 1990.,
- Zaller M. Klem M. Coaxial Injector Spray Characterization Using Water/Air as Simulants. NASA TM 105 322 November 1991.,
- Lefebvre A.H. Twin-Fluid Atomization: Factors Influencing Mean Drop Size. Atomiza-tion and Sprays .vol.2 N 2 1992. pp. 101−119.,
- Nykiyama S., Tanasawa Y. An experiment on the Atomization of Liquid by Means of an Air Stream. Trans Japan Soc. Mech. Engrs. vol. 4 1938, vol.5 1939.,
- Weiss, Worsham C.H. Atomization in High Velosity Air Streams. ARS 1959. vol.29 N 4.
- Rizkalla A.A., Lefebvre A.N. Influence of Liquid Properties on Airblast Atomizer Spray Characteristics. J. Eng. Power, vol.97 N 2 Apr. 1975. pp. 173−179.
- Lorenzetto G.E., Lefebvre A.N. Measurements of Drop Size on a Plain-Jet Airblast Atomizer. AIAA J. vol.15 N 7 July 1977. pp.1006−1070.
- Ingebo R.D. Gas Density Effect on Dropsize of Simulated Fuel Sprays. AIAA Paper 892 322. July 1989.
- Nautman D.Y. Spray Characterization of Liquid-Gas Coaxial Injectors with the Center Liquid Swirled. 25-th JANNAF Combustion Meeting. vol3. D.L.Becker ed. CPIA-PUBL-498-vol.3. Chemical Propulsion Information Agency Laurel ND. 1988. 327−339,
- Ohnesorge W., Formation of Drops of Nozzles and the Breakup of Liquid Jets. Zeitschrift Angew. Math.Mech. Vol.16 1936 pp.355−368
- Zaller M Конференция по неустойчивости горения в ЖРД. 1993
- Бородин В.А., Дитякин Ю. Ф., Клячко J1.A., Ягодкин В. И. Распиливание жидкостей. М. Машиностроение 1967 г.
- Rayleigh, Lord On the Instability of Jets. Proceeding of London Mathematics Society Vol.10 1878 pp. 4−13
- Kelvin Lord (Thomson) Hydrokinetic Solutions and Observations/ Philos. Mag. London -Vol.42. 1871. Pp 362−377
- Вебер К. Распад струи жидкости в сб. Двигатели внутреннего сгорания. Т.1 М-Л., ОНТИ 1936 г.
- Taylor G.I. Generation of Ripples by Wind Blowing over a Viscous Liquid Collected Works of G.I. Taylor. Bd. 3. 1940 Ed.G.K. Batchelor. Cambrige U.P.
- Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. АН СССР 1952.,
- Sterling A.M. Sleicher С.А. The Instability of Capillary Jets. Journal of Fluid Mechanics. Vol. 68, 1975 pp.477−495
- Reits R.D. Bracco F.V. Mechanisms of Breakup of Round Liquid Jets. Encyclopedia of Fluid Mechanics, Gulf Publishing Company, chap.10. pp.233−249. 1986.
- Lin S.P. Lian Z.W. A Unified Theory of the Breakup of Liquid Jets Proceeding of the 4-th ICLASS August 22−24 1988 Sendai, Japan pp.349−350
- Камате Ф. Исследование неустойчивости струй жидкости в коаксиальных форсунках. Диссертация. Руанский университет. 1992.,
- W.O.H. Mayer. Zur Koaxialen Fluigkeitszeitszerstaubung un Hinblick auf die Treibstof-faufbereitung un Raketentriebwerken. Lampoldshausen 1993.
- Лышевский A.C. Закономерности дробления жидкостей механическими форсунками давления. Изд-во Новочеркасского Политехнического Института.
- Майер Е. Теория распыления жидкости в высокоскоростных газовых потоках. Ракетная техника и космонавтика. 1961. № 12.,
- Адельберг В. Средний размер капель, образующихся при распаде струи жидкости, впрыскиваемой в высокоскоростной газовый поток. Ракетная техника и космонавтика. 1968. № 6.
- Jeffreys, in Lamb. Hydrodynamics 6-th ed. Dover Publications New York. 1945. p.625.,
- Rosin P. Rammler E. Laws Governing the Fineness of Poudered Coal. Journal Inst. Fuel., Vol7 1933 p.29.
- Гидродинамика. Ландау Л. Д., Лифшиц Е.М. М. Наука. 1986 г.
- P.Y. Mullinger N.A. Chigier. The Design and Performance of Internal Mixing Multi-Jet Twin-Fluid Atomizers. J. Inst. Fuel. Vol.47, pp. 251−261. 1974.
- Пикапов В. П. Новиков А.Г. и др. Исследование методов организации рабочего процесса в камерах сгорания и газогенераторах применительно к регулируемым ЖРД. НТО НИИХИММАШ 1980 г.
- Орлов В. А. Пикалов В.П. Исследование голографическим методом факела распыла форсунки с эмульсированием жидкости газом. НТО НИИХИММАШ 1982.
- Орлов В. А. Пикалов В.П. и др. Исследование оптическими методами двухфазных потоков на начальном участке камеры сгорания ЖРД. НТО НИИХИММАШ 1983.
- Орлов В. А. Пикалов В.П. Теоретический анализ взаимодействия пересекающихся потоков газа и жидкости в узком канале. III Всесоюзная конференция «Современные проблемы двигателей и энергетических установок летательных аппаратов» МАИ 1986 г.
- Орлов В. А. Пикалов В.П. и др. Методы и результаты исследования нестационарных характеристик смесеобразования газожидкостными струйными форсунками ЖРД НТО НИИХИММАШ 1990г.
- Кабаков В. Ф. Аладьев К.В. Траектория и глубина проникновения струи жидкости в двухфазный поток. В сб. Двухфазные потоки и вопросы теплообмена.
- Орлов В. А. Лысенко К.В. и др. Оптические методы экспериментальных исследований двухфазных потоков применительно к газожидкостным смесительным элементам. НТО НИИХИММАШ 1985.
- Lefebvre A.U. Airblast Atomization. Prog. Energy Combust. Sci. Vol.6. 1980 p.233−261.
- Орлов B.A., Пикалов В. П., Новиков А. Г. и др. Исследования стационарных и динамических характеристик газожидкостных коаксиальных форсунок газогенератора ЖРД. НИИХИММАШ, 1992−1993г.
- Орлов В.А., Пикалов В. П., Новиков А. Г. и др. Исследования стационарных и динамических характеристик форсунок ЖРД. НИИХИММАШ, 1997−1998г.
- Р.А. Baudart, Т. Delaporte, P. Clavin. Resherche Foundamentale Applique a la Combustion dan les Moteurs Fusee. Preprint SEP 1993.
- W. Mayer, H. Tamura, Flow Visualization of Supercritical Propellant Injection in Firing LOX/GH2 Rocket Engine. AIAA paper 95−2433.
- W. Mayer, A. Schik, C. Schweitzer, M. Schaffler. Injection and Mixing Processes in High Pressure LOX/GH2 Rocket Combustors. AIAA paper 96−2620.
- Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М: Наука, 1967.
- Lefebvre A.U. Airblast Atomization. Prog. Energy Combust. Sci. Vol.6. 1980 p.233−261.
- С.Дж. Клайн. Подобие и приближенные методы. М. Мир. 1968.
- Tanatsugu Nobile et all. Developmental Study on GasGenerator or LH/LOX Turbopump. Bull. Inst. Space and Aeronaut. Sci. Univ. Tokyo 1980 A16 N2 859−891.,
- Pouliquen M.E. Vulcain Cryogenic Engine: Components Test Results. AIAA pap. N 1442. 1986.