Определение с помощью ANSYS CFX гидравлических остатков топлива в системе бакрасходная магистраль ракет-носителей

Авторы

Весков Е. В.

Конструкторское бюро «Южное» им. М.К. Янгеля, ул. Криворожская, 3, Днепропетровск, 49008, Украина

e-mail: vs198080@mail.ru

Аннотация

Гидравлические остатки в системе бак расходная магистраль ракет-носителей определялись в основном только экспериментально. Целью работы является их определение с помощью численных методов. Использовались следующие методы расчета монгофазных течений: метод объемов жидкости для непрерывных фаз (Volume of Fluid), модель множественных размерных групп (Multiple Size Group Model), в которой одна фаза является непрерывной, а вторая полидисперсной, а также комбинация этих методов. Проведено сравнение результатов расчетов с экспериментальными данными и выбран метод, обеспечивающий наилучшее соответствие эксперименту.

Ключевые слова

гидравлические остатки топлива, ракета-носитель, ANSYS CFX, VOF, MUSIG

Библиографический список

1. Автономная экспериментальная отработка агрегатов и систем пневмогидросистемы подачи ЖРДУ / В.Г. Василина, Г.И. Ильин, В.Ф. Несвит, В.И. Перлик. — Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «Харьковский авиационный институт», 2005. — 131 с. 
2.  Определение глубины «прошива» при свободном сливе рабочей жидкости из бака в расходную магистраль: экспресс-отчет /КБ «Южное»; рук. Б.А. Шевченко; № 23.0341.77 ОЭ. — Днепропетровск, 1982. — 38 с. 
3. Определение глубины «прошива» при свободном сливе рабочей жидкости из емкости в расходную магистраль: экспресс-отчет / КБ «Южное»; рук. Б.А. Шевченко; № 23.0523.77ОЭ. — Днепропетровск, 1983. — 21 с. 
4. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. — М.: Физматгиз, 1959. — 703 с. 
5.   Весков Е.В. Способы моделирования слива топлива из баков ракет-носителей с помощью ANSYS CFX // Тезисы докладов 12-й международной конференции «Авиация и космонавтика 2013». 1215 ноября 2013 г. Москва, МАИ. — СПб.: Мастерская печати, 2013. — 647 с. 
6. Шевченко Б.А. Расчетный и экспериментальный метод разработки средств забора компонентов из баков летательных аппаратов с жидкостным ракетным двигателем: дис. .канд. техн. наук. Днепропетровск, 1990. 209 c. 
7.  Ansys CFX Solver Theory Guide [Электронный ресурс] / ANSYS Inc, 2012. Режим доступа: http://www1.ansys.com/customer/content/documentation/140/cfx_thry.pdf
   
8. Ansys CFX Pre Users Guide [Электронный ресурс] / ANSYS Inc, 2012. Режим доступа: http://www1.ansys.com/customer/content/documentation/140/cfx_pre.pdf
   
9. Ansys CFX Post Users Guide [Электронный ресурс] / ANSYS Inc, 2012. Режим доступа: http://www1.ansys.com/customer/content/documentation/140/cfx_post.pdf
   
10. Chanson H., Cummings P.D. Aeration of the ocean due to plunging breaking waves /H. Chanson The University of Queensland, Department of Civil Engineering, 1992, Research Report No. CE142. 44 p. ISBN 0 86776 502 X.
    
11. Frank T. Advanced in computational fluid dynamics (CFD) of 3-dimensional gas-liquid multiphase flows [Электронный ресурс]/T. Frank NAFEMS Seminar: «Simulation of complex flow», April 25-26, 2005. Режим доступа: http://www.drthfrank.de/publications/2005/Frank_NAFEMS_2005.pdf
    
12. Smidtke M. CFD Approaches for modeling bubble entrainment by an impinging jet [Текст] / M. Smidtke, D. Lucas. Hindawi Publishing Corporation, Science and technology of Nuclear Installations, Volume 2009, Article ID 148436, doi:10.1155/2009/148436. 12 p. 
13.  Strubelj L. Numerical simulations of stratified two-phase flows with tho-fluid model and interface sharpening: PhD Thesis 2009 [Электронный ресурс]/ L. Strubelj. -University of Ljubljana, 2009. Режим доступа: http://www.rcp.ijs.si/lstrubelj/public/doktorat.pdf?