Природа и расчет скорости эрозионного горения твердого ракетного топлива
УДК 536.46
Природа и расчет скорости эрозионного горения
твердого ракетного топлива
© К. <...> Л.Н. Гумилева,
Астана, 010008, Казахстан
2
Институт химической кинетики и горения Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, 630090, Россия
Рассмотрены механизмы положительного и отрицательного эрозионных эффектов, возникающих при обдуве твердого ракетного топлива в камерах сгорания. <...> Предложены простые формулы для
приближенного расчета скорости горения и наиболее важных параметров эрозионных эффектов. <...> Ключевые слова: отрицательный эрозионный эффект, положительный эрозионный эффект, скорость горения, коэффициент эрозии. <...> При обдуве твердого ракетного топлива газовыми продуктами
горения наблюдается изменение его скорости горения u [1–3]. <...> Такой обдув всегда
происходит в ракетных двигателях, и изменение скорости горения
оказывает большое влияние на технические показатели двигателя. <...> Изменение скорости горения при обдуве, по результатам исследования Лос-Аламосской национальной лаборатории (США), приведено на рис. <...> При относительно малых скоростях обдува w∞ скорость горения
топлива немного уменьшается. <...> Но с увеличением w∞, когда значение
w∞ превышает критическое значение w∗, скорость горения u начинает
увеличиваться. <...> Уменьшение u получило название отрицательного
эрозионного эффекта (область ε < 1); увеличение скорости горения — положительный эрозионный эффект (область ε > 1). <...> Меру изменения скорости горения определяют отношением ее значения uw
при обдуве и значения u при отсутствии обдува: ε = uw/u. <...> Скорость положительного эрозионного горения uw
при условии отсутствия отрицательного эрозионного эффекта (см.
рис. <...> Пороговая скорость w∗ является масштабной скоростью положительного эрозионного эффекта и определяется через кинематическую
вязкость νg продуктов горения, ширину δb зоны горения и коэффициент гидродинамического <...>