Search academic texts

Registration Number

0520U100022, Doctoral dissertation

Title

Scientific bases of design of combined rocket engines and their fuel supply systems

Author

Katrenko Mikhaylo Oleksandrovych, Кандидат технічних наук

popup.head Davydov Sergiy O.
popup.advisor Davydov Sergiy O.
popup.opponent Стрельніков Геннадій Опанасович
popup.opponent Kachan Oleksii Ya.
popup.opponent Gabrinets Volodymir

Status

Доктор технічних наук, 05.05.03, Двигуни та енергетичні установки

Date

13-12-2019

Description

Об'єкт - комбіновані ракетні двигуни з інтегрованою в камеру згоряння системою gостачання палива. Мета - розробка наукових основ проектування комбінованих ракетних двигунів з інтегрованою системою постачання палива в камеру згоряння з пористими елементами, дослідження основних закономірностей внутрішньокамерних процесів що протікають, визначення механізмів впливу на них, зокрема плавним, глибоким дроселюванням, пошуку шляхів підвищення їх тяги, дальності використання апаратів, зменшення вартості використання апарату, за допомогою методів математичного й фізичного моделювання, засновані на фундаментальних законах гідромеханіки, теорії подібності та планування фізичного експерименту, з використанням загальноприйнятих методів обробки результатів вимірів, порівняльного аналізу результатів математичного моделювання з результатами натурних експериментів і досліджень комбінованих ракетних двигунів і агрегатів систем постачання компонентів палива. Наукова новизна, та найсуттєвіші результати. Вперше сформульована та вирішена проблема по створенню наукових основ проектування комбінованого ракетного двигуна з інтегрованою в камеру згоряння системою постачання компонентів палива на основі пористих кілець, з можливістю плавного глибокого дроселювання по тязі, як єдиної функціональної структури. Розроблені схеми і метод дроселювання ракетної ступені комбінованого ракетного двигуна, які дозволють здійснювати глибоке, плавне дроселювання по тязі. Встановлено вплив пористості пористих кілець у складі насосу, на глибину дроселювання камери згоряння двигуна, та величину зони зриву постачання. Доведено доцільність використання параметру стійкості для оцінки стійкого постачання компонентів палива в камеру з протитиском системою постачання, яка інтегрована в камеру згоряння комбінованого ракетного двигуна, сформульований його фізичний зміст. Визначено межі повного випаровування води у високошвидкісних. високотемпературних потоках, а також встановлена залежність, що дозволяє визначити її раціональну витрату, в комбінованих ракетних двигунів для апаратів водного використання. Експериментально визначені мінімальні значення абсолютної швидкості і перепаду статичного тиску газового потоку для умов повного випаровування рідини в ньому. Вперше отримані характеристики гідрореагуючих рідинних і твердих палив в залежності від коефіцієнта співвідношення компонентів палива, які створюють науково-технічну основу проектування комбінованих ракетних двигунів з інтегрованою в камеру згоряння системою постачання компонентів палива. Експериментально встановлено зв'язок вібрацій корпусу турбонасосного агрегату і пульсацій тиску на виході з робочих коліс системи постачання компонентів палива з лопатковою частотою та її гармоніками. Доведено, що використання в робочих колесах насосів на виході пористих кілець, призводить до зниження вібрацій корпусу і пульсацій тиску. Використання пористих елементів у радіальних динамічних ущільненнях турбонасосних агрегатів постачання компонентів палива дозволяє повністю усунути витікання рідини на розрахунковому режимі. Використання пористих елементів на периферії насосів систем постачання компонентів палива дозволило підвищити ККД і напір насосів. Отримані залежності маси основних елементів комбінованих ракетних двигунів з інтегрованою в камеру згоряння системою постачання компонентів палива від схеми двигуна активного ступеня, тиску в камері згоряння і його тяги, що дозволяє на етапі ескізного проектування уточнити і прискорити процес узгодження параметрів літального апарату і двигуна. Матеріали дисертації використані на підприємствах: АТ "МОТОР СІЧ" - результаті досліджень пористих ти щіткових ущільнень. ТОВ "ОН-СТЕЙТ” - конструкція випаровувача рідини, та учбовому процесі Дніпровського національного університету, імені Олеся Гончара. Галузі використання - авіаційна та ракетно-космічна техніка,теплоенергетика.