Пространственная газодинамика и теплообмен в предсопловом объеме ракетных двигателей твердого топлива

Актуальность работы. Для успешного проектирования ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) необходима информация о внутрикамерных процессах, которые определяют расходно-тяговые характеристики изделия.

Для дальнейшего улучшения массово-габаритных и расходно-тяговых характеристик РДТТ необходимо подробное изучение внутрикамерных процессов. Определение расходно-тяговых характеристик разрабатываемого двигателя требует информации о структуре потока продуктов сгорания в камере сгорания (КС) и соплах. Для выбора толщины теплозащитного покрытия необходима информация о поле скоростей вблизи стенок.

В работах академика РАН A.M. Липанова, академика РАН Ю. С. Соломонова, Б. Т. Ерохина, И. М. Гладкова И.Х. Фахрутдинова, A.B. Котельникова, JI.H. Лаврова, В. Ф. Приснякова, Д. И. Абугова, Б. В. Орлова, Г. Ю. Мазинга, A.A. Шишкова, В. Н. Вилюнова рассмотрены вопросы проектирования РДТТ, приведены методики для расчета внутрикамерных параметров. Широко используются инженерные методики расчета газодинамики и теплообмена в КС, основанные на экспериментальных результатах.

Возможность экспериментальных исследований внутрикамерных процессов ограничена высокой температурой в камере и труднодоступностью. В практике применяются эксперименты на «холодном» воздухе с использованием различных способов визуализации течений. Так, обширный экспериментальный материал представлен в работах В. Н. Емельянова, A.A. Кураева, Б. М. Меламеда, В. Н. Зайковского. Однако методы визуализации позволяют получать ограниченную информацию в виде предельных линий тока на поверхности, пространственная структура потока восстанавливается экспериментаторами на основе полученных результатов.

Интенсивное развитие вычислительной техники последних лет позволило применять для исследования процессов газодинамики и теплообмена методики численного эксперимента. Математическое моделирование процессов внутренней газодинамики позволяет не только получить более полные данные о полях газодинамических параметров в камере, но и выявить особенности турбулентного трехмерного потока продуктов сгорания в интересующих областях.

Достоинством математического моделирования является возможность проведения анализа функционирования объекта в широком спектре варьируемых конструктивных параметров, что позволяет уже на начальных этапах проектирования установить их оптимальный набор и сократить сроки проектирования изделия.

В настоящее время опубликовано достаточное количество работ, посвященных исследованию внутрикамерных процессов, проектированию ракетных двигателей. В работах A.M. Липанова, Б. А. Райзберга, P.E. Соркина, В. Н. Емельянова, В. И. Черепова, Б. И. Ларионова, С. Д. Панина, В. М. Самсонова, Б. Т. Ерохина, A.B. Алиева, Ф. Ф. Спиридонова,.

A.M. Губертова рассмотрены вопросы теории и расчета рабочих процессов в переднем и предсопловом объемах и проточных трактах камеры сгорания ракетного двигателя. Подробно рассматривается методика прямого численного моделирования турбулентных потоков в каналах, требующая значительных вычислительных ресурсов, а также нульмерные, однои двухмерные модели газодинамических процессов в РДТТ.

Вопросы математического моделирования внутренней газодинамики в камере ракетного двигателя рассмотрены в работах В. Н. Емельянова,.

B.А. Тененева, К. Н. Волкова.

Предсопловой объем (ПО) РДТТ характеризуется соизмеримостью продольных, поперечных и окружных размеров, числа Рейнольдса составляют «105 -106, вследствие чего в ПО РДТТ реализуется пространственное турбулентное течение.

Несмотря на значительное число работ, посвященных вопросам проектирования РДТТ, теории и расчета рабочих процессов в КС РДТТ, особенности течения продуктов сгорания в предсопловом объеме остаются в них слабоосвещенными, а вопросы их моделирования — актуальными.

До настоящего времени остается полностью неисследованной пространственная структура потока в предсопловом объеме камеры сгорания РДТТ. В литературе отсутствуют данные об интегральных характеристиках потока и связи топологии течения с теплообменом, а критериальные уравнения для определения теплового состояния элементов конструкции, либо приводятся по аналогии с теплообменом при обтекании пластины, либо отсутствуют.

Объектом исследования являются проточные тракты камеры сгорания ракетного двигателя твердого топлива.

Предметом исследования являются пространственные турбулентные сжимаемые течения и теплообмен в проточных трактах камеры сгорания одно-и многосопловых ракетных двигателей с зарядами разной формы поперечного сечения.

Цель и задачи. Целью работы является исследование пространственной структуры потока в однои многосопловых ракетных двигателях твердого топлива с зарядами сложной формы, получение данных об интегральных характеристиках потока, связи топологии течения с теплообменом и критериальных уравнений для определения локальных коэффициентов теплоотдачи в элементы конструкции.

Задачи исследования.

1. Провести численное моделирование пространственных турбулентных течений и теплообмена в ПО КС:

— многосоплового РДТТ с канально-щелевым зарядом;

— крупногабаритного РДТТ с утопленным соплом и зарядом типа «звезда»;

— в заманжетной полости РДТТ с поворотным утопленным соплом;

— многосоплового твердотопливного ракетного двигателя управления (ТРДУ) с зарядом торцевого горения.

2. Обосновать применение используемых математических моделей, в том числе моделей турбулентности, предварительно протестировав их, сформулировать допущения.

3. Провести параметрическое исследование влияния конструктивных и газодинамических параметров на структуру потока в ПО РДТТ и выполнить анализ результатов газодинамических особенностей структуры потока и процессов теплообмена в ПО.

4. На основе результатов численного эксперимента получить критериальные уравнения для расчета интегральных характеристик потока (число Нуссельта, коэффициент гидродинамических потерь).

Методы исследований. В диссертации используются численные методы исследования внутрикамерных процессов в РДТТ.

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечена использованием фундаментальных законов сохранения, апробированными методами их решения, использованием сертифицированного программного продукта Апэуз СРХ и подтверждением результатов расчетов экспериментом.

На защиту выносятся:

1. Результаты численного моделирования пространственных турбулентных течений в ПО КС: многосоплового РДТТ с канально-щелевым зарядомкрупногабаритного РДТТ с утопленным соплом и зарядом типа «звезда», при наличии радиального эксцентриситета сопла;

—, в заманжетной полости крупногабаритного РДТТ с утопленным соплом, при наличии радиального эксцентриситета сопламногосоплового ТРДУ с зарядом торцевого горения и многосопловыми крышками (2,4,6 сопел).

2. Зависимости для расчета коэффициента гидродинамических потерь от конфигурации КС (длины ПО, числа газоходов);

3. Критериальные соотношения для числа Нуссельта в особых точках на поверхности соплового дна крупногабаритных РДТТ с зарядами сложной формы и многосоплового ТРДУ с зарядом торцевого горения.

Научная новизна диссертационного исследования и результатов, полученных лично автором, заключается в следующем:

— выявлен механизм возникновения парных вихревых структур в канально-щелевом и звездообразном зарядах, их трансформация в ПО в зависимости от коэффициента соотношения расходов Ке через щелевой компенсатор (надсопловой зазор) и каналпоказано, что взаимодействие вихревых структур с поверхностью торца заряда и соплового дна приводит к появлению особых линий и точек с повышенными значениями теплового потокаполучены коэффициенты гидродинамических потерь в ПО крупногабаритного РДТТ, оснащенного канально-щелевым зарядом и четырехсопловой крышкой, в зависимости от соотношения расходов газа через щелевой компенсатор и основной канал;

— выявлена и показана качественная и количественная связь (в виде критериальных соотношений) между топологией потока и теплообменом в предсопловом объеме РДТТ;

— исследовано влияние углового положения сопел, величины свободного объема, кривизны соплового дна в многосопловых двигателях с зарядом торцевого горения на коэффициент гидродинамических потерь, в виде аппроксимационных зависимостей, локальный коэффициент теплообмена в точке торможения на сопловом дне.

Практическая значимость. Результаты, анализ и предложенная методика численного расчета пространственного турбулентного течения в предсопловом объеме однои многосоплового РДТТ могут быть использованы при проектировании РДТТ и позволяют учитывать влияние конструктивных и газодинамических параметров на энергетические характеристики и уменьшить сроки проектирования изделий.

Личный вклад. Автором выполнено численное моделирование внутрикамерных процессов в РДТТ, проведено сравнение результатов численного моделирования с результатами экспериментов. Выявлены режимы течений в зависимости от конструктивных и газодинамических параметров. Получены критериальные уравнения для расчета числа Нуссельта в особых точках на элементах конструкции РДТТ. Анализ полученных результатов проведен под руководством профессора Б. Я. Бендерского.

Апробация работы. Основные результаты выполненных исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: Всероссийской научно-практической конференции «Вторые Уткинские чтения» (Санкт-Петербург, 2005) — Международной молодежной конференции «XXXII Гагаринские чтения» (Москва, 2006) — V Школе-семинаре молодых ученых и специалистов под руководством академика РАН Алемасова В. Е. (Казань, 2006) — X Международной научной конференции, посвященной памяти генерального конструктора ракетно-космических систем академика М. Ф. Решетнева (Красноярск, 2006) — Международной молодежной конференции «XXXIII Гагаринские чтения» (Москва, 2007) — Общероссийской научно-технической конференции «Третьи Уткинские чтения» (Санкт-Петербург, 2007) — XXI Всероссийского семинара «Струйные, отрывные и нестационарные течения» (Новосибирск, 2007) — Международной конференции по внутрикамерным процессам и горению в установках на твердом топливе и ствольных системах ICOC (Санкт-Петербург, 2008) — VI Школы-семинара молодых ученых и специалистов академика РАН Алемасова В. Е. (Казань, 2008) — Всероссийской научно-технической конференции Ракетно-космические двигательные установки (Москва, 2008) — VII Конференции молодых ученых «КоМУ-2008» (Ижевск, 2008) — Международной молодежной конференции «XXXV.

Гагаринские чтения" (Москва, 2009) — V Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики «АнТЭ-2009» (Казань, 2009) — 8й Международной конференции «Авиация и космонавтика 2009» (Москва, 2009) — Всероссийской молодежной научной конференции «Мавлютовские чтения» (Уфа, 2009) — Международной молодежной конференции «XXXVI Гагаринские чтения» (Москва, 2010) — XXII Всероссийского семинара «Струйные, отрывные и нестационарные течения» (Санкт-Петербург, 2010) — XV Международной конференции по методам аэрофизических исследований 1СМА11−2010 (Новосибирск, 2010).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 25 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников. Работа изложена на 163 страницах машинописного текста, включая 3 таблицы, 121 рисунок.

Список используемых источников

включает 199 наименований.

выход.

В качестве допущений при расчете принимается: процесс горения заменяется вдувом газа с массоподводящей поверхности. На стенках выставляются условия непротекания и прилипания. Граничные условия заданы уравнениями (2.46 — 2.50).

Решается сопряженная задача теплообмена. Параметрам потока на поверхности вдува (граница «Г1») присваиваются следующие значения: Та=20 + 2500° л, Уа = 120 м/с, Ти0 = 1 н- 20%-. Вследствие малоизученности внутренней газодинамики в ТРДУ с учетом турбулентности и практическим отсутствием экспериментального материала о влиянии турбулентности на рабочие параметры, в расчетах задействован широкий спектр моделей турбулентности с целью получения сравнительного анализа об их влиянии.

Для подробного изучения структуры потока в области соплового дна расчетная сетка (более 4 000 000 элементов) имеет радиальное сгущение.

4.1 Газодинамика предсоплового объема ТРДУ с торцевым зарядом и четырехсопловой крышкой.

Постановка задачи рассмотрена в п. 4.1. Расчетная область представлена на рисунке 4.5.

В результате расчета получена структура потока в ПО четырехсоплового ТРДУ с зарядом торцевого горения. Пространственная картина течения в КС, в виде линий тока, показана на рисунке 4.6.

Отметим, что течение ПС в ПО четырехсоплового ТРДУ с зарядом торцевого горения зависит как от конструктивных особенностей камеры, так и г I.

Рисунок 4.5 — Расчетная область от скорости вдува с поверхности Г1 (рисунок 4.5). Рассмотрим газодинамические особенности течения газа, характерные для всего диапазона скоростей вдува.

Как видно из рисунка 4.6 структура потока характеризуется наличием вихревых структур в межпатрубковом пространстве, возникающих вследствие разворота потока. В сечении В-В (поперечное сечение в пространстве между газоходами) наблюдается образование линий смешения (L2), выходящих из «седловых» точек.

Структура потока (рисунок 4.6, вид А) вблизи соплового дня характеризуется наличием четырех зон разворота с образованием 4 «седловых» точек S1, и, соответственно, четырех линий растекания LI. Структура предельных линий тока на поверхности соплового дна представлена на рисунке 4.8.

Как видно из рисунков 4.6, 4.8 структура предельных линий тока на поверхности соплового дна характеризуется наличием центральной узловой точки N1, четырех «седловых» точек S1 и 4 линий растекания LI. Распределение относительной скорости, диссипации турбулентной энергии и давлений по линиям стекания представлены на рисунке 4.7.

Из рисунка 4.6 видно, что в пространстве между газоходами, в области входа потока в газоходы и вблизи вихревых образований, наблюдается интенсификация процессов теплообмена. Рисунок 4.7 подтверждает, что центральная узловая точка U1 является точкой торможения потока. Из рисунка 4.8 видно, что линий растекания 1,12 характеризуются увеличением плотности теплового потока. Локальный максимум зафиксирован в центральной узловой точке — точке торможения.

Рассмотрим изменение профиля продольной составляющей скорости в различных сечениях КС (рисунок 4.9). Как видно из рисунка 4.9 максимум профиля скорости реализуется вблизи стенок в области входа в газоходы, но остается симметричным.

Рисунок 4.6 — Структура течения в ПО ТРДУ с торцевым зарядом и четырехсопловой крышкой б) кж (1 у и —а.

В) а) давлениеб) модуль скоростив) турбулентная кинетическая энергия Рисунок 4.7 — Распределение газодинамических параметров по линиям растекания а) б) в) а) предельные линии тока на поверхности соплового днаб) вектора скорости вблизи соплового днав) предельные линий тока и плотность теплового потока на поверхности соплового дна Рисунок 4.8 — Структура потока.

Рисунок 4.9 — Трансформация профиля продольной составляющей скорости при движении по потоку.

4.2 Влияние геометрии предсоплового объема на структуру потока.

Анализ результатов позволил выявить влияние геометрических характеристик конструкций двигателей на внутреннюю газодинамику в предсопловом объеме камеры сгорания РДТТ.

Постановка задачи рассмотрена в п. 4.1. Расчетная область представлена на рисунке 4.10.

Г2 і І і.

Рисунок 4.10- Расчетная область.

Граничные условия заданы уравнениями (2.46 — 2.50). Решается сопряженная задача теплообмена. Параметрам потока на поверхности вдува (граница «Г1») присваиваются следующие значения:

Та = 20-Н2500°К, Уа= 1 + 20 м/с, Ти0= + 20%. Варьируемыми параметрами являются величины угла, а между газоходами и длина / предсоплового объема камеры сгорания.

4.2.1 Влияние величины угла между газоходами на структуру течения в предсопловом объеме.

Анализ результатов расчетов показывает: можно выделить три режима течения ПС, связанных с возникновением вихревых структур: — первый режим характерен для углов между газоходами от 40° до 70° (40° < «< 70°) — течение с образованием двух крупных вихревых структур в межпатрубковой зоне и стоковых вихрей в газоходах (рисунок 4.11а, б), характеризующееся повышенными значениями теплообмена в областях взаимодействия вихревых (циркуляционных) структур с поверхностью стенок камеры сгорания (рисунок 4.11 в, г) — - второй режим характерен для углов между газоходами от 75° до 80° (57° < а < 80°) — течения с наличием вихревой структуры в межпатрубковом пространстве и образованием, при натекании потока на сопловое дно, пяти «особых» точек (рисунок 4.12а, б) характеризующееся повышенными значениями коэффициента теплообмена в межпатрубковых областях, в зоне взаимодействия вихревых структур со стенками камеры сгорания (рисунок 4.12 В, г), на сопловом дне наибольшее значение теплового потока отмечается вблизи входа потока в газоходы- - третий режим характерен для углов между газоходами от 81° до 90° (8Г<�а<90°) — течения с образованием вихревых структур в зоне входа потока в патрубок и образованием, при натекании потока на сопловое дно, пяти «особых» точек (рисунок 4.13 а, б), характеризующееся повышенными значениями теплового потока вблизи газоходов, а также в пространстве между газоходов (рисунок 4.13 В, г).

В) Г) а) пространственные линии токаб) предельные линии тока, на сопловом днев) тепловой поток на поверхности стенок КСг) тепловой поток на поверхности соплового дна Рисунок 4.11 — Структура потока и теплообмен в ПО КС с углом между газоходами от 40° до 70° в) г) а) пространственные линии токаб) предельные линии тока, на сопловом днев) тепловой поток на поверхности стенок КСг) тепловой поток на поверхности соплового дна Рисунок 4.12 — Структура потока и теплообмен в ПО КС с углом между газоходами от 71° до 80°.

В) Г) а) пространственные линии токаб) предельные линии тока, на сопловом днев) тепловой поток на поверхности стенок КСг) тепловой поток на поверхности соплового дна Рисунок 4.13 — Структура потока и теплообмен в ПО КС с углом между патрубками 90°.

Рассмотрим особенности течения ПС в области входа потока в газоходы (сечение В-В рисунка 4.6). Как видно из рисунка 4.14, уменьшение величины угла между газоходами приводит к следующим изменениям топологии потока: увеличению числа линий смешения (12 вместо 6) — выявлено образование четырех точек типа «седло». Наблюдается уменьшение относительных размеров вихревой структуры в ПО (рисунок 4.14, 4.16). Как видно из рисунка 4.15 уменьшение величины угла между газоходами приводит к понижению интенсивности процессов теплообмена (уменьшение значения плотности теплового потока на стенках), что связано со стабилизацией течения в КС и уменьшением вихревых структур. г) Д) е) а) угол между газоходами 40°- б) угол между газоходами 50°- в) угол между газоходами 60°- г) угол между газоходами 70°- д) угол между газоходами 80°- е) угол между газоходами 90° Рисунок 4.14 — Структура потока в поперечном сечении В-В а) б) в) а) угол между газоходами 90°- б) угол между газоходами 115°- в) угол между газоходами 140°.

Рисунок 4.15- Распределение коэффициента теплообмена по стенкам КС.

0.12 /1,?2 0.1.

1 —н.

ОМ 'Л 0.6″ ол.

0.4″ 0.4 0Д1 ол.

ОЛ ол г /1/12 у.

У.

У.

У.

У.

У.

У.

100 106 110 116 1″ 1″ 130 136 140 а.

•5 100 10″ 110 11″ 120 12″ 130 1 М 140 а. а) б) а) линейные продольные /1 и поперечные ?2 размерыб) отношение поперечных размеров вихря /1 к продольным Ь2 Рисунок 4.16 — Изменение межпатрубковых вихревых структур при увеличении угла между газоходами.

Анализ результатов расчетов показывает, что увеличение угла между патрубками приводит к изменению градиента давления. На основании результатов расчетов построена зависимость коэффициента гидродинамических потерь от величины угла между патрубками рисунок 4.17 и получена аппроксимационная зависимость для определения коэффициента гидродинамических потерь:

4 = -0,3 -а4 + 0,007 • яг3 — 0,732 • а2 + 32,34 • а -507,3.

18 17 16 15 14 13 12 11 10 9.

Е.

40 45 50 55 60 65 а 70 75 80 85 90.

Рисунок 4.17 — Зависимость коэффициента гидродинамических потерь от величины угла между патрубками.

Выявлено расположение (координаты) «особых» точек на поверхности соплового дна для ТРДУ с камерами сгорания различной геометрии — рисунок 4.18.

Рисунок 4.18 — Схема геометрического положения критических точек при различных величинах угла между патрубками.

Обработка полученных в результате проведенных расчетов данных позволила построить зависимость числа Нуссельта в точке торможения от величины угла между патрубками (рисунок 4.19): = -0,0047-а3 +1,5443 а2−149,45• от + 4626,2.

40 50 60.

80 а 100 110 120 130 140 гш.

Рисунок 4.19 — Зависимость числа Нуссельта в точке торможения N1 от величины угла между патрубками.

Получены табличные значения плотности теплового потока и числа Нуссельта и коэффициента гидродинамических потерь от величины угла между патрубками (таблица 2).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

По результатам работы можно сделать следующие выводы и привести результаты:

1. Выявлен механизм возникновения парных вихревых структур в канально-щелевом и звездообразном зарядах, их трансформация в ПО в зависимости от коэффициента соотношения расходов Ке через щелевой компенсатор (надсопловой зазор) и канал.

2. Получены критериальные соотношения для определения числа Нуссельта в следующих точках:

— центральной критической точке на сопловом дне крупногабаритного РДТТ с канально-щелевым зарядом от числа Рейнольдса и коэффициента Ке: Ыи = 8,5• Яе0−4-/-/'23;

— особых точках на входной поверхности поворотного утопленного сопла: Ш = 1,233-Ке^'-Рг0,2, при * = 0,5, 3-Ю5 <Яе<5,5−105, 0,33<^<1 и = 1,31 • Яе0'864 • Рг0,12 При х = 0,992, 3 • 105 < Яе < 4,8 • 105, 0,1? Къ 1;

— особой точке на поверхности бронированного торца заряда звездообразной формы РДТТ с поворотным утопленным соплом: Ш = 0,867 • Яе0,811- Рг0,2 при * = 0,5, 8,1 • 105 ^ Яе < 6,5 • 105, и.

N11 = 0,8 • Яе8 093- Рг0'2 при х = 0,992, 1−105 < Яе < 6,5 • 105, 0,1 < Ке < 1;

— особой точке на поверхности утопленного сопла в области минимального зазора от числа Рейнольдса и коэффициента Ке:

Ии = 0,1 • Яе0,2 • К*'15;

— центральной точке торможения многосоплового ТРДУ с зарядом торцевого горения: Ыи = 5,5 — Яе0,43 — Рг0'31;

— центральной точке торможения на сопловом днище многосоплового ТРДУ с торцевым зарядом в зависимости от:

— углового положения газоходов: Ии = 1,5443 • а2 -149,45 • а+4626,2;

— интенсивности турбулентности: Ыи / М/Гв=0 = 0,9488 + 0,3 061п (Гм).

3.Получена зависимость коэффициента гидродинамических потерь:

— от величины коэффициента и числа Рейнольдса для многосоплового двигателя с канально-щелевым зарядом:? = 7,455 • -Ке0,112;

— для многосопловых ТРДУ с зарядом торцевого горения от:

— величины угла между патрубками:? = 0,732 • а2 + 32,34 • а — 507,3;

— длины ПО: 4 = 0,0817/2 -12,4177 + 856,88;

— относительного радиуса кривизны соплового дна:? = ехр (- 0,0026 • я);

4.Выявлены особенности процессов теплообмена в предсопловом объеме камеры сгорания для двигателей с различным количеством газоходов. Показано, что наибольшее значение теплового потока достигается в двухсопловом ТРДУ в области входа потока в газоход.

5.Выявлены особенности теплообмена в предсопловом объеме камеры сгорания для двигателей с различным количеством газоходов. Показано, что наибольшее значение теплового потока достигается в двухсопловом ТРДУ в области входа потока в газоход;

6. Создана, апробирована и верифицирована методика численного моделирования внутренней газодинамики и теплообмена в предсопловом объеме крупногабаритных РДТТ с зарядами сложной формы, многосопловым днищем, поворотным утопленным соплом, с использованием которой получена пространственная структура турбулентного потока продуктов сгорания в камере различной геометрии и компоновки, выявлен ряд особенностей структуры потока газа. Показано, что характер образования на поверхности соплового дна «особых» точек (количество, тип, особенности теплообмена в области особых точек) зависит не только от геометрии сопловой крышки, но и от длины ПО. смещенных относительно оси патрубков, приводит к закрутке потока газа внутри патрубка (рисунок 4.21а) и образованию линии стекания 3 (рисунок 4.206).

Как видно из рисунка 4.20 в области особых точек наблюдается интенсификация процессов теплообмена: наибольшая величина плотности теплового потока отмечена в центральной узловой точке (точке торможения).

Распределение плотности теплового потока по линиям стекания и растекания на поверхности соплового дна (угол между газоходами 90°) приведено на рисунке 4.22а, 6.

Распределение плотности теплового потока по поверхности соплового дна в четырехпатрубковой камере (угол между патрубками 40°) приведено на рисунке 4.23. Распределение плотности теплового потока по линии растекания показано на рисунке 4.24а, а распределение плотности теплового потока по линии, перпендикулярной линии растекания (в плоскости перпендикулярной газоходам) приводится на рисунке 4.246. Как видно из рисунков 4.23 — 4.24 при величине угла между патрубками, а = 40° наблюдается появление двух локальных максимумов на кривой распределения плотности теплового потока, что говорит о наличии в этой зоне критических точек.

Проведенный анализ полученных в результате расчетов данных показал, что увеличение величины угла между газоходами приводит к интенсификации процессов теплообмена в межпатрубковом пространстве, что связано с наличием крупных вихревых структур в межпатрубковом пространстве КС ТРДУ с величиной угла между газоходами, а > 100°.