Научный отчет № 1896

Название

Расчет ИК-излучения сверхзвуковых недорасширенных струй продуктов сгорания РДТТ, истекающих из сопла в затопленное пространство.

Авторы

Гилинский М.М.

Аннотация

В отчете дается приближенная методика расчета ИК-излучения от сверхзвуковых осесимметричных струй продуктов сгорания ракетных двигателей на твердом топливе. Предполагается, что основной излучающей компонентой продуктов сгорания является конденсированная фаза Al₂O₃. Эта же методика позволяет произвести аналогичные расчеты для продуктов сгорания различных пиротехнических составов, содержащих, например, MgO, SiO и др. Рассматривается участок чисто сверхзвуковой струи до диска Маха, который носит основной вклад в излучение. Используется итерационная схема, при которой на первом этапе рассчитывается двухфазное течение смеси газа с твердыми или жидкими частицами и на его фоне определяется радиационное поле. Расчет последнего проводится методом одномерного луча: струя разбивается сечениями, перпендикулярными оси, на ряд изотермических слоев. Распределение лучистых потоков в направлении вдоль оси струи определяется с помощью диффузионного приближения с осреднением Эддингтона внутри излучающей области и Шваршильда-Шустера на границе. Таким образом, рассчитанный одномерный лучистый поток затем используется при повторном расчете газодинамического течения с учетом радиационного охлаждения частиц. При определении излучательной способности струи в поперечном направлении и лучистого потока к приемнику излучения используется одномерное приближение, для каждого изотермического слоя с учетом анизотропного рассеяния. Влияние двумерного эффекта на перенос лучистой энергии анализируется в диффузионном приближении на модельных задачах, для классических излучающих областей - прямоугольной пластины, цилиндра и шарового сектора. Решение задачи в этом случае дается в аналитической форме в виде рядов Фурье по тригонометрическим, цилиндрическим и сферическим функциям соответственно.

Год публикации

1976 г.

Объём

143 с.

Научный руководитель

Черный Г.Г.

Ключевые слова

двухфазная струя, тепловое излучение, межфазовое взаимодействие, ударная волна, метод сквозного счета.