Численное моделирование процессов тепломассопереноса в энергоустановках

Введение 5
1. Особенности ракетных двигателей на твердом топливе 8
1.1. Ракетные двигатели на твёрдом топливе 8
1.2. Конструкция с вкладным зарядом 14
1.3. Конструкция РДТТ со скрепленным зарядом 18
2. Характеристики твердых ракетных топлив 21
2.1. Гомогенные ТРТ 21
2.2. Смесьевые твердые топлива 22
2.3. Модели горения твёрдого топлива 23
3. Моделирование процессов тепломассопереноса в РДТТ 31
3.1. Математическая модель работы РДТТ в нульмерной постановке 31
3.2 Результаты численного моделирования 38
Заключение 43
Список используемой литературы 44

Весь текст будет доступен после покупки

На сегодняшний день твердотопливные ракеты имеют многовековую историю. Обществом был пройден огромный путь в ракетостроительной индустрии от простейших конструкций до современных ракетных комплексов, у которых имеются высокие технические показатели, также они играют одну из важнейших ролей в системах вооружения современных авиации, в армий исследовании и освоении космоса. В процессе развития значительно изменился состав ракет на твёрдом топливе.
Область применения твердотопливных ракет существенно расширилась. Так, к примеру, в силу главного преимущества ракет на твёрдом топливе, связанного с тем, что в камере сгорания на борту устройства находится и горючие и окислитель (всё химическое топливо), данный вид ракет активно используется для освоения космического пространства. На сегодняшний день существуют ракеты стратегического назначения и ракеты, используемые в космической технике. Также изменилась роль науки в РДТТ. Раньше она в основном сводилась к работе над отдельными рекомендациями по проектированию образцов, но сейчас их ведущая роль проявилась в полной мере. Численное моделирование сопряженных задач газодинамики, теплообмена, химических реакций на фоне значительных давлений и температур является сложной и актуальной задачей для аэрокосмической отрасли. РДТТ широко применяются в узучении космического пространства, удачно дополняя ЖРД, которые в свою очередь работают на жидком топливе. Область конкретного использования данных двигателей определяется их характеристиками: сравнительными, конструктивными, энергетическими, эксплуатационными, финансовыми и другими.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Особенности ракетных двигателей на твердом топливе
1.1. Ракетные двигатели на твёрдом топливе
На сегодняшний день РДТТ имеют широкое распространение во многих сферах. Около 90 % существующих и находящихся в разработке ракет, оснащаются двигателями на твердом топливе. К данным двигателям проявляется такой интерес в основном благодаря их многочисленным положительным характеристикам, таким как, высокая надежность, простота эксплуатации и постоянная готовность к использованию. Но кроме перечисленных достоинств РДТТ, также следует отметить и существенные недостатки такие как: зависимость скорости горения ТРТ от начальной температуры топливного заряда, относительно низкий показатель значения удельного импульса ТРТ, а также трудность регулирования тяги в широком диапазоне.
РДТТ применяются во всех классах современных ракет военного назначения. Помимо этого, РДТТ используют в народно-хозяйственных целях, таких как: борьба с градом, бурение скважин, зондирование высоких слоев атмосферы и во многом другом.
Разнообразные сферы применения, а также выполняемые задачи способствовали производству огромного числа разных конструкций, отличающихся размерами, массовыми, тяговыми, временными и остальными характеристиками. Чтобы получить некоторое представление о многогранном применении РДТТ, стоит рассмотреть характеристики тяги РДТТ, находящиеся в крайних областях. Для ракетных двигателей малых тяг значение тяги находится в пределах от 0,01 ньютонов до 1600 ньютонов. Тяга наиболее крупных двигателей диаметром двигателя от трёх метров достигает десятков мега ньютонов. Так например, для РДТТ диаметром 6,6 метра тяга составляет 31 мега ньютонов[1].
Корпус РДТТ – часть двигателя, предназначенная для размещения заряда ТРТ, образования камеры сгорания, а также монтажа узлов, агрегатов и соединения РДТТ с перемещающимся аппаратом. Сам заряд может быть выполнен моноблочным или состоять из нескольких элементов ТРТ, которые называются шашками.
Сопло с исполнительными органами управления РДТТ, а именно, тягой по направлению называется сопловой блок. Система органов управления РДТТ служит для изменения в процессе работы двигателя вектора тяги для обеспечения полета ракеты по заданной траектории или для проведения нужного маневра.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Паушкин Я.М. Жидкие и твердые химические ракетные топлива. М.: Наука, 1978 г. – 192 с.
2. Фахрутдинов И. Х. Ракетные двигатели твердого топлива. – Рипол Классик, 1981
3. Твердотопливный ракетный двигатель: [Электронный ресурс] // Портал Booksite URL: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/109/300.htm#:~:text=РДТТ%20применяются%20(1976)%20главным%20образом,запас%20топлива%2C%20и%20реактивного%20сопла.
(Дата обращения 11.11.2021)
4. Яскин А.В. Теория устройства ракетных двигателей 2013 156-169с.
5. [Электронный ресурс ] URL: https://studwood.ru/1486892/tehnika/raketnyy_dvigatel_tverdogo_topliva_rdtt (Дата обращения 12.06.2021)
6. [Электронный ресурс ] URL: https://studwood.ru/1486892/tehnika/raketnyy_dvigatel_tverdogo_topliva_rdtt (Дата обращения 12.06.2021)
7. [Электронный ресурс ] URL: https://studwood.ru/1486892/tehnika/raketnyy_dvigatel_tverdogo_topliva_rdtt (Дата обращения 12.06.2021)
8. Виницкий А. М., Ракетные двигатели на твердом топливе, М., 1973

Весь текст будет доступен после покупки