Методика, алгоритм и программный комплекс по определению теплового состояния охлаждаемых микроракетных двигателей

Авторы

Формалев В. Ф.^*, Колесник С. А.^**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: formalev38@mail.ru
**e-mail: sergey@oviont.com

Аннотация

В работе приведена комплексная физико-математическая модель, алгоритм и описание программного комплекса по определению теплового состояния блока охлаждаемых ракетных микродвигателей, используемых для управления космическими аппаратами. Изложен метод численно-аналитического решения сопряженных задач теплообмена в гидрогазодинамических каналах и трехмерной нестационарной теплопроводности в многосвязных областях. Предложен метод погружения с использованием метода дробных шагов численного решения сопряженных задач теплообмена и теплопроводности в многосвязных областях с негладкими границами. Разработан и описан программный комплекс по модульному принципу на языке ФОРТРАН. Получены и проанализированы результаты по тепловым потокам в охлаждаемых каналах и газодинамическом сопле, а также трехмерные нестационарные температурные поля.

Ключевые слова

микроракетные двигатели, охлаждаемы каналы, теплогазодинамическое течение, теплопроводность, сопряженный теплообмен, численный метод расщепления, метод погружения, газодинамические параметры, трехмерные нестационарные температурные поля, программный комплекс

Библиографический список

1. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. — М.: Наука, 1969. 742 с.
2. Формалев В.Ф. Методика, алгоритм и программный комплекс решения задач о тепловом состоянии теплозащитных композиционных материалов при аэродинамическом нагреве // Электронный журнал «Труды МАИ», 2014, № 72: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=47581 (дата публикации 27.01.2014).
3. Формалев В.Ф., Воробьева О.Ф. Метод переменных направлений с экстраполяцией численного решения задач теплопроводности с тензором теплопроводности и конвективными членами // Вестник Московского авиационного института. 1998. Т. 5. № 1. С. 41–48.
4. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. — М.: Энергия, 1973. −320 с.
5. Галицейский Б.М., Совершенный В.Д., Формалев В.Ф. Тепловая защита лопаток турбин. — М.: Изд-во МАИ, 1996. — 356 с.
6. Формалев В.Ф., Кузнецова Е.Л. Тепломассоперенос в анизотропных телах при аэрогазодинамическом нагреве. — М.: Изд-во МАИ, 2010. — 308 с.
7. Авдуевский В.С., Галицейский Б.М., Глебов Г.А. и др. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике. — М.: Машиностроение, 1992. — 552 с.

Скачать статью