Влияние эффекта Коанда на коэффициент камеры РД при зональной подаче газообразных компонентов топлива

Авторы: Таран К.А.
Опубликовано в выпуске: #3(104)/2026
DOI:
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Ключевые слова: численное моделирование, эффект Коанда, коэффициент камеры, смесеобразование, трубка тока, ракетный двигатель малой тяги, кислород, метан
Опубликовано: 03.06.2026

Проведено численное моделирование смесеобразования камеры ракетного двигателя малой тяги с зонной системой подачи горючего и окислителя с режимным параметром давление в камере сгорания (КС) pк = 1 МПа. Определены и представлены графически зависимости коэффициента камеры fк от диаметра камеры сгорания dк при различных коэффициентах избытка окислителя a на основании данных, полученных по результатам численного исследования. Представлена газодинамическая структура течения при dк, равном 22 и 28 мм, а также определены зоны смешения, что демонстрирует влияние эффект Коанда, заключающегося в отклонении струи газа к близлежащей твердой поверхности и дальнейшем движении вдоль этой поверхности, на процесс смешения компонентов топлива.

Литература

[1] Вахниченко В.В., Петров В.И. Обоснование целесообразности опережающего создания кислородно-метанового жидкостного ракетного двигателя для перспективных ракет – носителей легкого, среднего и тяжелого классов. Космонавтика и ракетостроение, 1998, № 8, с. 112–118.

[2] Новиков А.В., Андреев Е.А., Бардакова Е.И. Расчетное исследование различных схем смесеобразования и определение влияния основных факторов на параметры рабочего процесса в камере сгорания РДМТ. Инженерный журнал: наука и инновации, 2023, вып. 12. https://doi.org/10.18698/2308-6033-2023-12-2325

[3] Ягодников Д.А., Чертков К.О., Антонов Ю.В. и др. Численное исследование рабочего процесса в восстановительном газогенераторе кислород-метанового ЖРД разгонного блока. Аэрокосмический научный журнал, 2015, № 5, с. 12–25.

[4] Ягодников Д.А., Антонов Ю.В., Стриженко П.П. и др. Исследование процесса течения кислорода в рубашке охлаждения камеры ЖРД. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2014, № 6, с. 3–19.

[5] Андреев Е.А., Новиков А.В., Шацкий О.Е. Расчетное и экспериментальное исследование надежности запуска и выхода на режим ракетного двигателя малой тяги на газообразных компонентах кислород + метан с электроискровым зажиганием. Инженерный журнал: наука и инновации, 2017, вып. 4 (64). https://doi.org/10.18698/2308-6033-2017-4-1606

[6] Салич В.Л. Экспериментальные исследования по созданию ракетного двигателя малой тяги на топливе «газообразный кислород + керосин». Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2018, т. 17, № 4, с. 129–140. https://doi.org/10.18287/2541-7533-2018-17-4-129-140

[7] Салич В.Л. Разработка генератора активного газа газоэжекторной установки высотного огневого стенда. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2019, т. 18, № 1, с. 118–127. https://doi.org/10.18287/2541-7533-2019-18-1-118-127

[8] Ягодников Д.А., Новиков А.В., Антонов Ю.В. Расчетные исследования по оптимизации схемы и параметров подачи компонентов топлива в камеру сгорания РДМТ на топливе газообразный кислород-керосин. Наука и образование, 2011, № 12, 13 с. URL: http://www.technomag.edu.ru/doc/270659.html (дата обращения 01.09.2025).

[9] Буркальцев В.А., Лапицкий В.И., Новиков А.В. и др. Численное моделирование и экспериментальное исследование рабочего процесса в камере РДМТ на газообразных компонентах топлива кислород + метан. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009, 60 с.

[10] Новиков В.И., Буркальцев В.А., Игошин Е.К. и др. Исследование рабочего процесса РДМТ для космических летательных аппаратов, работающих на компонентах топлива: жидкий кислород + сжиженный газ, газифицируемых перед подачей их в КС. Отчет о НИР. Дмитров, 1999, шифр Маневр – 3 – УЭЦ, этап № 1.5.

[11] Валеев Е.В., Власов Д.А., Постовалов И.В. и др. Применение эффекта Коандэ в авиации. Молодой ученый, 2024, № 3 (502), с. 4–7.