Mathematical model and calculation of the unsteady combustion rate of the metallized solid rocket propellants
This paper provides a physical-mathematical model and the calculation results of unsteady combustion rate of a metallized solid fuel. The approach is based on the development of an adjoint mathematical model which takes into account the processes in solid and gas phases. On the fuel surface, the conservation of both energy fluxes and mass of the components is assumed. The equations of heat transfer and condensed phase decomposition are written for a computational domain. The double-rate and two-temperature model of the reacting flow of decomposition and gasification products is used over the solid fuel surface. The results of unsteady combustion rate calculated during the pressure drop are presented as functions of dispersion and mass fraction of the metal powder in a propellant composition. The obtained results are in a good agreement with the data available in scientific literature.
Keywords
металлизированное твердое топливо,
математическая модель,
скорость горения,
переходные процессы,
metallized solid fuel,
mathematical model,
combustion rate,
transient processesAuthors
| Poryazov Aleksey Yu. | Tomsk State University | akrainov@ftf.tsu.ru |
| Krainov Vasiliy A. | Tomsk State University | poryazov@mail.ru |
Всего: 2
References
Зельдович Я.Б. К теории горения порохов и взрывчатых веществ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1942. Т. 12. С. 498-524. (В книге Я.Б. Зельдович. Избранные труды. Химическая физика и гидродинамика. М.: Наука. 1984. 374 с.).
Новожилов Б.В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М.: Наука, 1973. 176 с.
Зельдович Я.Б., Лейпунский О.И., Либрович В.Б. Теория нестационарного горения пороха. М.: Наука, 1975. 132 с.
Маршаков В.Н., Лейпунский О.И. Горение и потухание пороха при быстром спаде давления // Физика горения и взрыва. 1967. Т. 3. № 2. С. 231-235.
Новожилов Б.В., Маршаков В.Н. Горение пороха и его потухание при быстром спаде давления. Сопоставление теории и опыта // Химическая физика. 2011. Т. 30. № 6. С. 32-39.
Архипов В.А., Бондарчук С.С., Коротких А.Г. Сравнительный анализ методов измерения нестационарной скорости горения. II. Результаты исследования // Физика горения и взрыва. 2010. Т. 46. № 5. С. 88-96.
Архипов В.А., Бондарчук С.С., Коротких А.Г., Кузнецов В.Т., Громов А.А., Волков С.А., Ревягин Л.Н. Влияние дисперсности алюминия на характеристики зажигания и нестационарного горения гетерогенных конденсированных систем // Физика горения и взрыва. 2012. Т. 48. № 5. С. 148-159.
Липанов А.М., Болкисев А.А. О расчете температурного поля в заряде твердого топлива с учетом гетерогенности его теплофизических свойств // Химическая физика и мезоскопия. 2013. Т.14. № 3. С. 364-370.
Беляев А.Ф., Фролов Ю.В., Коротков А.И. О горении и воспламенении частиц мелкодисперсного алюминия // Физика горения и взрыва. 1968. Т. 4. № 3. С. 323-329.
Порязов В.А., Крайнов А.Ю., Крайнов Д.А. Математическое моделирование горения пороха Н с добавлением порошка алюминия // Инженерно-физический журнал. 2015. Т. 88. № 1. С. 93-101.
Крайнов А.Ю., Порязов В.А. Численное моделирование погасания пороха Н при резком сбросе давления на основе сопряженной модели горения // Физика горения и взрыва. 2015. Т. 51. № 6. С. 47-52.
Справочник по теплообменникам: в 2 т. Т. 1. М.: Энергоатомиздат, 1987.
Мальцев В.М., Мальцев М.И., Кашпоров Л.Я. Основные характеристики горения. М.: Химия, 1977. 320 с.
Булгаков В.К., Липанов А.М. Теория эрозионного горения твердых ракетных топлив. М.: Наука, 2001. 138 с.
