Влияние двухфазного потока на зажигание таблетки топлива и ее вылет из гильзы
DOI:
https://doi.org/10.31489/2024No1/84-92Ключевые слова:
ложные тепловые цели, горение, продукты сгорания, математическое моделирование, начальная скорость, внутренняя баллистикаАннотация
Ложные тепловые цели играют важную роль в создании безопасных условий для самолетов и вертолетов. При этом основной задачей является обеспечение стабильного зажигания таблетки топлива перед ее вылетом из гильзы. Для оптимизации этого процесса важно изучить влияние различных параметров, таких как размер зазора между гильзой и цилиндрической поверхностью таблетки топлива, а также размер частиц, поступающих из инициатора и таблетки топлива. В данной статье предложена физико-математическая модель процесса воспламенения и вылета таблетки, а также исследовано влияние указанных параметров на время зажигания. Оценены времена зажигания торцевой поверхности зерна для различных размеров частиц, равные r = 1 мкм и r = 25 мкм. Зазор между гильзой патрона и цилиндрической поверхностью зерна составлял от 0.5 мм до 2 мм. Скорости вылета таблетки из гильзы получены для частиц размером 1 мкм и 25 мкм и разных зазоров между гильзой и цилиндрической поверхностью таблетки топлива.
Библиографические ссылки
Vernidub I.I., Puzyrev N.G. Specialists in explosives, pyrotechnics and ammunition, 2006. [in Russian]. https://search.rsl.ru/ru/record/01002911196
Shidlovskiy A.A., Fundamentals of Pyrotechnics, 2021. [in Russian]. https://www.labirint.ru/ books/ 826232/
Danilin Yu.G., Nazarov N.A., Novikova N.I. Explosives, pyrotechnics, means of initiation in the post-war period: People. The science. Production. 2001. [in Russian]. https://rusneb.ru/catalog/000219_000026_RU_%D0%93%D0%9F%D0%9D%D0%A2%D0%91+%D0%A0%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8_IBIS_0000277113/
Mel'nikov V.E. Modern pyrotechnics, 2014. [in Russian]. https://pyrohobby.ru/media/filer/ 86/1a/861aa88a-2ece-4d21-a800-0177eaaacc7e/oglavlenie.pdf
Li Q., Liu P., He G. Fluid–solid coupled simulation of the ignition transient of solid rocket motor. Acta Astronautica, 2015, Vol. 110, pp.180-190. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2015.01.017
Minkov L.L., Shrager E.R., Kiryushkin A.E. Two approaches for simulating the burning surface in gas dynamics. Key Engineering Materials, 2016, Vol. 685, pp.114-118. https://doi.org/10.4028, www.scientific.net/ KEM.685.114
Nigmatulin R.I. Dynamics of Multiphase Media, 1991, 1, Hemisphere, New York, NY.
Li Y., Chen X., Xu J., Zhou Ch., Musa O. Three-dimensional multi-physics coupled simulation of ignition transient in a dual pulse solid rocket motor. Acta Astronautica, 2018, Vol. 146, pp.46-65. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2018.01.058
Arkhipov V.A., Zolotorev E.A., Orlova M.P., Kozlov N.N., Bondarchuk I.S., Bondarchuk S.S. Mathematical modeling of disposal of the payload fairing of a launch vehicle after completion. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika, 2023, Vol.84, pp.52-67. https://doi.org/10.17223/19988621/84/5
Goodman T.R. Application of integral methods to transient nonlinear heat transfer. Irvine, T. , Hartnett, J. (Eds), Advances in Heat Transfer, Academic Press, New-York, 1964, Vol. 1, pp.51-122. https://doi.org/10.1016/S0065-2717(08)70097-2
Menter F.R. Two-Equation Eddy-Viscosity Turbulence Models for Engineering Applications. AIAA Journal, 1994, Vol. 32, No. 2, pp.1598-1605. https://doi.org/10.2514/3.12149
Sorkin R.Ye., Theory of intra-chamber processes in solid fuel rocket systems, 1983, Nauka, Moscow. [in Russian]
Wang Y., Zhang X. Numerical investigation on muzzle flow characteristics for small combustion chamber with embedded propelled body. Structures, 2023, Vol. 50, pp.1783-1793. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2023.03.001
Wang Y., Ding Sh., Zhang X. A novel structure to inhibit barrel erosion induced by thermal effects in a propulsion system. International Communications in Heat and Mass Transfer, 2023, Vol. 147, No. 106991, pp.1-10. https://doi.org/10.1016/j.icheatmasstransfer.2023.106991
Vasquez S.A., Ivanov V.A. A phase coupled method for solving multiphase problems on unstructured meshes, in Proceedings of ASME 2000 Fluids Engineering Division Summer Meeting (ASME FEDSM’00), 2000, paper FEDSM2000 - 11281, pp. 1–6, Boston, MA, USA. https://www.researchgate.net/publication/291857375_A_phase_coupled_method_for_solving_multiphase_problems_on_unstructured_meshes
Berezovskaya I.E., Tasmukhanova A.A., Ryspaeva M.Zh., Ospanova Sh.S. Investigation of the influence of liquid fuel injection rate on the combustion process using KIVA–II software. Eurasian Physical Technical Journal, 2023, Vol.20, No.3 (45), pp.43-51. https://doi.org/10.31489/2023No3/43-51
Komarov I.I., Vegera A.N., Bryzgunov P.A., Makhmutov B.A., Smirnov A.O. Development and research of the topology of cooling baffles for blades of the axial carbon dioxide turbines. Eurasian Physical Technical Journal, 2022, Vol.19, No.2(40), pp.48-57. https://doi.org/10.31489/2022No2/48-57
