автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Совершенствование метода определения облика золотниковой камеры сгорания постоянного объема с исследованием ее характеристик

На правах рукописи

Кувтырев Дмитрий Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЛИКА ЗОЛОТНИКОВОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ПОСТОЯННОГО ОБЪЕМА С ИССЛЕДОВАНИЕМ ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИК

Специальность:

05.07.05 - Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Рыбинск- 2004

Работа выполнена в Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П. А. Соловьева.

Научный руководитель: кандидат технических наук

Богданов Василий Иванович

Официальные оппоненты: - доктор технических наук, профессор

Пиралишвили Шота Александрович - доктор технических наук, профессор Яманин Александр Иванович

Ведущая организация: ОКБ «Сокол» (г. Казань)

Зашита состоится 2 июня 2004 г. в 1200 часов на заседании диссертационного совета Д 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева, по адресу: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева.

Автореферат разослан 19 апреля 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.210.01

Б. М. Конюхов

I. Общая характеристика работы.

Актуальность работы.

Известно, что при равных степенях предварительного повышения давления воздуха и* термодинамический цикл воздушно реактивного двигателя (ВРД) с подводом тепла при постоянном объеме (V=const) обладает большим термическим КПД, чем цикл P=const. Преимущества цикла V=const пытались реализовать в ГТУ периодического сгорания ряд ученых: В. В. Караводин, Г. Хольцварт, П. Шмидт, В. Н. Челомей и др. При создании этих двигателей проявились их следующие основные недостатки.

1. Неудовлетворительные габаритно-массовые характеристики, из-за прерывистого течения газа.

2. Низкая надежность двигательной установки, из-за сложной системы клапанов (определялась конструкцией камеры сгорания).

3. Неудовлетворительные значения удельного расхода топлива и тяги в бескомпрессорных пульсирующих двигателях (ПуВРД).

Эти недостатки, не позволившие реализовать преимущества цикла V=const, с одной стороны, и успехи в создании ВРД P=const (рост пк, Тг и КПД узлов), с другой стороны, привели к тому, что в настоящее время ВРД V=const серийно не производятся. Вместе с тем, замедление в последнее время прогресса в улучшении характеристик традиционных ГТД P=const, рост их стоимости, возникшая необходимость в силовых установках нового назначения (разгонных двигателях для воздушно-космических самолетов, дешевых двигателях для беспилотных летательных аппаратов) вызвали вновь повышенный интерес к циклу V=const. Решению существующих проблем реактивных двигателей V=const способствуют возросшие возможности математического моделирования сложных пульсирующих рабочих процессов на современных ЭВМ, накопленный научно-технический задел. В последнее время возросло количество публикаций, изобретений по этой теме.

Предложенная в данной работе золотниковая камера сгорания (КС), принципиально новой конструкции, может значительно повысить эффективность работы реактивных двигателей V=const и устранить ряд выше указанных недостатков, определяемых камерой сгорания.

Цель исследования.

Совершенствование метода определения облика камеры сгорания с золотниковым газораспределительным устройством и анализ результатов ее экспериментального и расчетного исследования.

Задачи исследования.

1. Провести исследования золотниковой камеры на экспериментальном стенде, для подтверждения ее работоспособности и оценки эффективности.

2. Разработать математическую модель и методику расчета золотниковой камеры сгорания, рабочих процессов и теплового состояния. Выполнить расчетные исследования золотниковой камеры.

3 . Определить эффективность золотниковойле камерами пульсирующего цикла и область ее

_ _______1ИК> с дру

Ри-»оНт^ЬНАЯ|

С Петербург .1

О»

ЖгЩ

Научная новизна.

1. Разработана одномерная математическая модель золотниковой камеры сгорания совершенствующая метод определения ее облика и адекватно описывающая рабочие процессы,с учетом режимных и геометрических параметров, а так же остаточных газов, теплообмена между стеками камеры и рабочим телом.

2. Проведены экспериментальные исследования физической модели золотниковой камеры:

- показавшие удовлетворительное совпадение с расчетными данными;

- позволившие осуществить калильное воспламенение смеси и повысить характеристики камеры за счет напыления теплозащитного покрытия и установки стабилизаторов.

3. Численные исследования золотниковой камеры выявили, что:

- для улучшения ее характеристик при увеличении объема и частоты вращения,необходимо увеличение диаметров проходных отверстий, угла опережения впрыска топлива и перепада давлений на входе и выходе камеры;

- возможна организация калильного воспламенения топливной смеси благодаря высокой, более 1000 К, температуре внутренней поверхности стенки теплозащитного покрытия;

- золотниковая камера имеет лучшие характеристики, чем рассматриваемые камеры периодического сгорания.

Практическая ценность.

Экспериментальные данные и созданная математическая модель позволят сократить время разработки и доводки новой энергетической установки или пульсирующего двигателя, в которых применяется золотниковая камера сгорания V=const. Проведенные исследования золотниковой камеры сгорания показали ее высокие характеристики:

- организация сгорания топливной смеси при достоянном объеме;

- высокая частота рабочих пульсаций до 200 Гц;

- запуск при перепаде давлений на ней, ДР=0,001 МПа;

- возможность работы при температуре сгорания Т=2300 К.

Реализация результатов работы.

Результаты работы использованы при создании и доводке в ОАО «НПО «Сатурн» (г. Рыбинск) экспериментального образца ПуВРД.

Апробация работы.

Диссертационная работа, отдельные ее разделы и результаты докладывались и обсуждались на научных конференциях.

1. XI Всероссийской межвузовской научно-технической конференции «Газотурбинные и комбинированные установки и двигатели», г. Москва.

2. III Международном совещании по использованию энергоаккумули-рующих веществ в экологии, машиностроении, энергетике, транспорте и в космосе, Москва, 2002 г.

3. Всероссийской научно-технической конференции, г. Рыбинск, 2002 г.

4. Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Современные проблемы аэрокосмической науки», г. Жуковский,

2002 г.

5. Международный научно-технических конференциях, посвященных памяти генерального конструктора аэрокосмической техники академика Д. Н. Кузнецова, Самара, 2001, 2003 г.

6. На научных чтениях по авиации, посвященных памяти Н. Е. Жуковского, г. Москва, 2003 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 работ (в том числе 3 статьи 2 доклада и 7 тезисов докладов). Список основных публикаций по теме диссертации представлен в конце автореферата.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав и заключения. Объем диссертации составляет 168 страниц, включая 56 рисунков, 3 таблицы и библиографию из 70 наименований.

II - Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы задачи исследования, отмечена научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе дан обзор публикаций по применению пульсирующего рабочего процесса в реактивной технике, обозначены основные направления проводимых работ, которые показывают актуальность и перспективность данной тематики.

Вторая глава посвящена

экспериментальным исследованиям и объекту исследований- золотниковой камере сгорания постоянного объема. В данной работе исследуется золотниковая камера сгорания постоянного объема, которая позволяет улучшить характеристики ПуВРД (рисунок 1). Устройство золотниковой камеры сгорания и ее работа состоят в следующем. Камера, сферической или цилиндрической формы, с отверстием для поступления газов, вращается в корпусе. Корпус имеет входное и выходное устройство. Камера, при вращении, последовательно сообщается своим отверстием со входным и выходным устройствами в корпусе,

1 - входное устройство; 2-золотник; 3-топливная форсунка; 4- воспламенитель; 5- сопло; 6- выходное устройство (сопло с центральным телом); 7- ресивер. Рисунок 1 - Камера сгорания V=const с самоприводящимся золотником

форсункой и свечой зажигания. При этом происходят процессы: наполнения камеры воздухом из входного устройства, распыл топлива через форсунку, розжиг топливо-воздушной смеси от свечи зажигания и сгорание, выпуск горячих газов, продувка камеры. Вращение камеры осуществляется за счет особой организации движения газов при их выходе из камеры, в результате чего создается крутящий момент на золотнике.

К достоинствам исследуемой камеры относятся.

1. Простота конструкции камеры сгорания (один золотник заменяет впускной и выпускной клапаны).

2. Организация процесса сгорания при постоянном объеме, что позволяет реализовать преимущества цикла V=const.

3. Высокая пропускная способность, из-за больших значений площадей проходных сечений по отношению к объему камеры.

4. Эффект самовращения золотника можно использовать для привода электрогенератора, агрегатов, при этом частотой вращения золотника можно управлять поворотом направляющих аппаратов в выходном устройстве.

5. Обеспечение приемлемого уровня утечек газов при применении надежных лабиринтных уплотнений.

Исследования проводились на созданной экспериментальной золотниковой камере сгорания V=const с объемом 310 см3 (рисунок 2). Максимальная рабочая частота пульсаций 100 Гц, при экспериментах, определялась возможностями использованной топливной аппаратуры. Для создания вращающего момента на золотнике в нем устанавливалось сопло, а в выходном устройстве -съемная решетка направляющих аппаратов (НА), обеспечивающих истечение газов в заданном направлении. Воспламенение топливной смеси производилось свечой накаливания.

В-В А-А

1- корпус КС; 2- свеча зажигания; 3- топливная форсунка; 4- датчик давления; 5- подшипники качения; 6 - ротор-золотник; 7- лабиринтные уплотнения; 8- входной патрубок; 9- выходной патрубок; 10 - сопло, установленное

в золотнике; 11 - лопатка.

Рисунок 2 - Экспериментальная золотниковая камера сгорания

При испытаниях была продемонстрирована работоспособность камеры до уровня рабочих пульсаций 100 Гц. Получен запуск при перепаде давлений на камере =0,001 МПа (соответствует расчетам). Проведенные совершенствования конструкции камеры, с целью повышения температуры внутренней поверхности ее стенки (напыление теплозащитного покрытия, установка стабилизаторов), позволили организовать калильное воспламенение топливовоздушной смеси (при отключенном зажигании) на основных режимах работы и повысить характеристики камеры. Максимально зафиксированое давление газов в камере сгорания- Рг=0,65 МПа при коэффициенте избытка воздуха а=1,75 и полноте сгорания т]г=0,85 (определена через соотношение давлений Рэкс /Ррасчет). С повышением коэффициента избытка воздуха а>2 полнота сгорания топлива в камере увеличивалась, так при 0^2.65: Р*=0.548МПа, Г|г= 0,912. Для Р2>0.35МПа отмечены нестабильность в работе камеры, пропуски рабочих циклов (сгорания). Для повышения полноты сгорания и устранения нестабильности работы камеры в дальнейшем необходимо выполнить оптимизацию геометрии проточной части выходного устройства, для устранения влияния волновых процессов, и увеличить располагаемое время для сгорания, применив опережение впрыска.

После проведения испытаний (8 часов «горячей» работы) при разборке и обследовании камеры прогара и износа её рабочих деталей не отмечено (замена их не производилась), т.е. принятые конструктивные решения должны обеспечить достаточную надежность, по крайней мере, коротко-ресурсных двигателей для БЛА уже на данном этапе разработки КС V=const.

Экспериментальная оценка вращающего момента на золотнике показала, что при установке только решетки направляющих аппаратов в выходном устройстве создается крутящий момент. Имея возможность изменять в выходном устройстве камеры положение направляющих аппаратов, можно регулировать частоту вращения золотника, а следовательно и тягу.

В главе 3 рассмотрены вопросы разработки математической модели золотниковой камеры сгорания.

За основу методики расчета и математической модели золотниковой камеры взяты уравнения и допущения, используемые в теории ДВС:

1. Течение газа в КС одномерное и квазистационарное.

2. Утечки через зазоры уплотнения камеры не учитываются.

3. Диссоциация газов при сгорании не учитывалась.

4. Коэффициент расхода газов после проведения экспериментов принят равным 0,86.

5. В качестве рабочего тела принят идеальный газ.

6. При расчете процесса продувки использовалась гипотеза послойного вытеснения.

7. За начало отсчета рабочего цикла был принят момент времени поступления в камеру сгорания топлива.

8. Для определения динамики изменения параметров рабочего процесса при сгорании используется уравнение выгорания Вибе, с коэффициентами С и m, определенными в МГТУ им. Е.Э. Баумана.

Для оценки и выявления закономерностей при работе золотниковой камеры сгорания V=const в данной работе используются системы уравнений: - процесс сгорания

где ь угол поворота золотника; ¡^ущ +р„ + А?> ( фо- угол установки форсунки относительно начала отсчета; Д(р=0.25°- выбранный (расчетный) шаг по ворота золотника; Дт=Дф/(6п)- время поворота золотника на один шаг; п (об/мин)-частота вращения камеры; икод- внутренняя энергия газов в камере сгорания на ьтом угле поворота золотника; (^рНи-х^^щ Дт- количество под-

водимого в КС тепла за Дт; х^ =1- ехр(С

/ \т+1 1

\t~zj

- функция выгорания топ-

лива; - суммарная теплоемкость смеси в камере сгорания;

О», - количество тепла, отведенного к стенке камеры; Тщо> Ркод- соответственно температура и давление в камере при текущем угле поворота золотника; ^ВХ = ^РВХ^ВХ, 'вых =Срвых^КС - энтальпия по заторможенным параметрам газовой смеси на входе и выходе камеры; сз - количество тепла, переданное свежему заряду от стенки камеры; - количество тепла, переданного свежему заряду от остаточных газов; Qw ог - количество тепла, отданного остаточными газами в стенку камеры.

При создании методики расчета и математической модели КС V=const использовались и уравнения термохимии:

Количество свежего заряда воздуха, поступившего за время через входное окно, определяется по выше указанным формулам. При втекании све-

жий воздух занимает часть объема камеры ДУВХ = точно такой же объем горячих газов, т.е. ДУВых = ДУ, массу вытекших горячих газов по формуле

ДОпуЯ ПУ 1

вх^вх1 вх

и вытесняет

Рвх

ВХ. Отсюда определяем АУвх^ксТкс ^кс

Качество процесса газообмена в золотниковой камере сгорания У=сош1 определялось с помощью коэффициентов:

- наполнения и продувки- характеризующих эффективность процесса наполнения камеры сгорания свежим зарядом воздуха;

- остаточных газов- определяющего эффективность процесса продувки. Для расчета температуры стенки коэффициент конвективной теплоотдачи

для внутренней и внешней поверхности КС рассчитывался с помощью формулы ак = N11 > гДе Око-диаметр сферы (камеры сгорания). Критерий № определялся из уравнения Ыи=0,066Кео,67Рго'4, выбранного с учетом опытных данных по аналогам; критерий Рейнольдса Яе определялся для максимальной скорости вращения золотника. Критерий Прандля Рг для газов принят равным 0,75. Так как, в камере температура может достигать более 2000 К, то необхо-

димо учитывать тепловой поток излучен™"™ лучением, подсчитывалось по формуле

гмтттттаг,'ТРГ\ т^тттта ттаиилй ттт

~

——С,

'Чюо,1 Яюо,!

где я*- степень черноты стенки камеры сгорания; ег - степень черноты излучающих газов при температуре газов ТУ; Ер"- то же, при температуре стенки Тс; С0=5,67 Вт/(м2КГ*)- коэффициент излучения абсолютно черного тела.

Для вычислений распределения температуры по сечению стенки КС использовалась следующая последовательность действий.

Зная начальное (задаваемое) распределение температуры по сечению стенки, плотность (р^) и теплоемкость (с\у) 1-го слоя, находим его внутреннюю энергию по формуле и№(1) =Т№(1)рИ(1)с№(0У№(1), где У^- объем 1-го слоя. Далее определяем количество теплоты, переданное стенкам за интервал времени , где - теплота, переданная стенкам, соответст-

венно конвекцией и излучением.

Так как, рабочий процесс в КС принят квазистационарным, то количество тепла, подведенного к 1-му слою за время , равно . Поэтому, внутренняя энергия ¡-го слоя через Дт будет равна

X. / \

^(¡.т+Л) - ^^¡д) + С> \У(Л)

где - соответственно площадь, коэффициент теплопроводности и

толщина 1-го слоя.

Внутренняя энергия последнего слоя N стенки КС определяется выражением

- теплота, ушедшая из ^ного слоя стенки к охладителю.

Значение температуры Т„ ьго слоя, через интервал времени Дт, подсчитаем по

формуле

и

1 \У(1,т«-Л)

Из-за конструктивных трудностей регистрирования датчиком давления экспериментальных данных, по динамике изменения параметров газа в камере за весь цикл, производилась косвенная оценка адекватности математической модели при сравнении экспериментальных данных, по тепловому состоянию . стенок КС, с расчетными. С этой целью были проведены горячие испытания экспериментальной золотниковой камеры. Экспериментальные исследования проводились при частоте вращения золотника п=3300 мин*1, коэффициенте избытка воздуха а=1.75, с напыленным на внутреннюю поверхность КС теплозащитным покрытием (ТЗП)- 2Юг, толщиной 1 мм и установленными в камере стабилизаторами.

Анализ полученных экспериментальных данных показал, что температура поверхности стенки стабилизаторов находятся в диапазоне 682-753°С. Температура поверхности теплозащитного покрытия составляет 584-681°С. Замеренная температура охлаждающего воздуха на выходе из стендовой установки составляла около 370-400 К. Результаты сопоставления экспериментальных ' данных (диапазон) с расчетными (кривые) представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Результаты сравнения расчетных и экспериментальных данных по температуре поверхности стенки камеры

Из анализа графиков можно сделать вывод, что расчетные значения температур поверхности стенки, как для стабилизатора, так и для ТЗП находятся в замеренных при эксперименте диапазонах температур.

Дополнительно была проведена проверка точности описания математической моделью процессов газообмена. Соответствующий эксперимент производился при абсолютном давления воздуха на в ходе в камеру 0,28 МПа, на частотах вращения золотника 4000, 6000, 8000, 10000 и 12000 мин"1, при отключенном топливном насосе и с датчиком замера давления, установленного вместо свечи зажигания для получения полной картины изменения давления за цикл.

Сравнивая расчетные и экспериментальные данные (на рисунках 4-6), можно сделать вывод, что созданная одномерная математическая модель достаточно точно описывает процессы газообмена, происходящие в золотниковой камере сгорания. Также можно отметить, что с увеличением частоты вращения золотника точность описания процессов увеличивается. Это объясняется тем, что с увеличением частоты вращения золотника уменьшается время пребывания воздушного заряда в камере, а, следовательно, и утечки газов через лабиринтные уплотнения.

Рисунок 4 - Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей изменения давления в КС

Рисунок 6 - Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей изменения давления в КС

Рисунок 5 - Сравнение расчетных и экспериментальных зависимостей

изменения давления в КС Глава 4 посвящена исследованию влияния геометрических и термодинамических параметров на эффективность работы золотниковой КС У=соп:&.

С целью оценки эффективности, предлагаемой в данной работе золотниковой камеры сгорания У=сопй и качества протекающих в ней рабочих процессов были проведены исследования на созданной математической модели. Так исследовалось влияние размерности камеры (рисунок 7) и частоты вра-

щения золотника (рисунок 8) на характеристики рабочего процесса.

Рисунок 7 - Влияние размерности камеры сгорания на характеристики рабочего процесса

р-в-адоосб/мия ■ гт-&ХО<У\'цик—

Рисунок 8 - Влияние частоты вращения золотника на характеристики рабочего процесса

Исходя из проведенного расчетного исследования, с помощью математической модели, был выполнен поиск оптимальной конструкции экспериментальной золотниковой камеры при объеме У=310 см3. Результаты поиска показали, что при геометрических параметрах: Окс:=84 мм, Оке геом=105 мм, Озол=65 мм, 0вых=60 мм, Овх=55 мм, фвх=245.8°, фвых=179.3° и ДР=20 кПа, а=1.3 альтернативная золотниковая камера имеет приемлемые рабочие характеристики (Р=0,92 МПа, коэффициент наполнения- 0.897, коэффициент продувки- 1.154, полнота сгорания 0,95) при п= 12000мин~'.

Проведено сравнение характеристик золотниковой камеры сгорания и других камер пульсирующего цикла- двухклапанной (ДКК), одноклапанной (ОКК) и бесклапанной (БКК) см. рисунок 9 и таблицу 1. Из сравнения характеристик камер видно, что наиболее полно реализуют преимущества цикла при V=const золотниковая и двухклапанная камеры, они позволяют получить большее добавочное повышение давления при сгорании топлива, чем все остальные. Однако, следует отметить, что в ДКК существует ограничение по максимальной температуре сгорания, из-за возможного прогорания выходного клапана. В золотниковой камере такого ограничения нет и она работоспособна при большей температуре, за счет продувки золотника свежим зарядом воздуха на впуске. БКК имеет большую, по сравнению с экспериментальной камерой, частоту циклов, но степень добавочного повышения давления мала ( =1,8). В тоже время, проведенное расчетное исследование золотниковой камеры показало, что при применении предварительного впрыска топлива в камеру (форсунка расположена во входном устройстве) частота пульсаций может составить 200 Гц (п= 12000 мин"1), при этом полнота сгорания будет иметь приемлемое значение- 0.95.

Таким образом показано, что золотниковая камера, при проведении соответствующих мероприятий по улучшению процесса сгорания, может иметь лучшие характеристики, чем рассматриваемые камеры периодического сгорания.

В главе 5 рассмотрена расчетно-конструкторская проработка ПуВРД, выполненного на базе золотниковой камеры сгорания, для беспилотных летательных аппаратов (БЛА). В последнее время за рубежом большое внимание уделяется созданию дозвуковых БЛА различного назначения: воздушных ми-

шеней, ложных целей, управляемых ракет, таких, как «МЛЬБ», «РОЕУРНЕМ», «ЬОСААЗ», с уровнем потребных тяг в диапазоне 15... 25 кгс.

Двухклапанная КС

Золотниковая КС

Бесклапанная КС

Одноклапанная КС

Рисунок 9 - Камеры пульсирующего цикла Таблица 1- Сравнение камер периодического сгорания

При этом, создание ТРД малой тяги требует решения следующих основных проблем: обеспечение цены двигателя на приемлемом уровне; создание подшипников для частот вращения ротора турбокомпрессора более 100000 "'мин; обеспечение приемлемого уровня КПД узлов турбокомпрессора малой размерности.

Поэтому рассмотрен альтернативный вариант ПуВРД выполняехмый на базе золотниковой камеры сгорания V=const для БЛА (см. рисунок 10 а). Такой ПуВРД включает в себя входное устройство 1, золотниковую камеру сгорания V=const 2 и выходное устройства 3. Камера сгорания состоит из корпуса 4, в котором установлен золотник 5. В корпусе установлена также топливная форсунка 6 и свеча зажигания 7. Золотник 5 вращается в подшипниках 8 с твердой или консистентной смазкой.

Рисунок 10 - Сравнение характеристик малогабаритных двигателей

Для анализа эффективности ПуВРД с золотниковой камерой было проведено сравнение его с бесклапанным ПуВРД производства КБ «Сокол» г. Казань и малогабаритным ГТД, далее МГТД (см. рисунок 10б и 10в).

Анализ показал, что ПуВРД, выполненный на базе золотниковой КС У=сопй может:

- иметь габаритные размеры близкие к современных МГТД;

- создавать удельную тягу 750-900 Н-с/кг, что больше, чем у МГТД (500-550 Н-с/кг);

- иметь более простую, а следовательно и менее дорогостоящую конструкцию.

- обладать лучшей (на 30%) экономичностью, чем бесклапанный ПуВРД, разработанный в ОКБ «Сокол» (г. Казань);

- расширить диапазон скоростей полета пульсирующих двигателей до" числа и выше.

Применение вместе с ПуВРД, основанного на золотниковой камере, эжекторного усилителя тяги (открытие №314) позволит достичь удельного расхода топлива на уровне ТРД.

Общие выводы.

1. Технически реализована и исследована принципиально новая конструкция камеры сгорания с газораспределительным устройством золотникового типа, реализующая термодинамические преимущества процесса горения при постоянном объеме, отличающаяся, от ранее созданных камер периодического сгорания, простотой конструкции, малым удельным весом и высокой частотой циклов.

2. При экспериментальных исследованиях золотниковой камеры:

- продемонстрирована ее работоспособность в диапазоне частот врагце-ния золотника от 2000 до 6000 мин , максимальная частота в эксперименте ограничивалась возможностями топливной аппаратуры;

- осуществлен запуск при низком перепаде давлений на камере равном АР=0,001 МПа, зафиксированное максимальное давление при сгорании

0.65 МПа;

- создаваемый в камере вращающий момент может быть использован для привода, как самого золотника, так и агрегатов, обеспечивающих работу камеры;

- показано, что применение стабилизатора пламени позволило повысить качество протекания процесса сгорания и, совместно с нанесенным теплозащитным покрытием на внутреннюю стенку камеры, обеспечить калильное воспламенение топливо-воздушной смеси.

3. Создана одномерная математическая модель камеры сгорания с газораспределительным устройством золотникового типа, основанная на допущениях: квазистационарности процессов, рабочее тело- идеальный газ, отсутствия диссоциации и утечек газов через уплотнения. Математическая модель золотниковой камеры позволяет определить облик камеры с учетом наличия остаточных газов и теплообмена между рабочим телом и стенкой камеры. Совпадение расчетных данных, полученных с помощью математической модели, с экспериментальными данными подтверждает ее адекватность.

4. Выполненные на математической модели исследования золотниковой камеры показали что:

- возможна организация рабочего процесса с частотой циклов достигающей 200 Гц;

- возможна организация калильного воспламенения топливной смеси благодаря высокой, более 1000 К, температуре внутренней поверхности стенки теплозащитного покрытия;

- для улучшения условий протекания процессов газообмена необходимо, при разработке, минимизировать угловое расстояние между ее входным и выходным отверстиями;

- для улучшения ее характеристик при увеличении объема и частоты вращения, ухудшающих условия для протекания процессов газообмена и сгорания, необходимо увеличение диаметров проходных отверстий, угла опережения впрыска топлива и перепада давлений на входе и выходе камеры;

- при применении опережения впрыска топлива в камеру она эффективней ранее разработанных камер периодического сгорания.

5: Расчетно-конструкторская проработка показала, что применение золотниковой камеры в пульсирующих реактивных двигателях позволит увеличить их экономичность на 30 % и расширить диапазон скоростей полета до значений числа = 0,8 и выше. По сравнению с малогабаритными ТРД и ТРДД пульсирующий двигатель, на основе золотниковой камеры, при тех же габаритно-массовых характеристиках, имеет большую на 30- 40 % удельную тягу, значительно меньшую стоимость, что важно для БЛА, особенно разового применения.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1 Богданов В.И., Кувтырев Д.В. Физико-математическая модель рабочих процессов золотниковой камеры сгорания постоянного объема // ИФЖ. -2003- Т. 76, №5- С. 71.

2 Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Система запуска дизелей в условиях Севера на базе пульсирующего турбостартера //Двигателестроение.- 2003.- № 4.-С.28.

3 Кувтырев Д. В., Новиков И. Н. Оценка теплового состояния золотниковой камеры сгорания постоянного объема для ПуВРД // Новые технологические процессы и надежность ГТД.- М.: ЩАМ - 2003- С. 131.

4 Богданов В. И., Кувтырев Д. В., Новиков И. Н. Результаты экспериментальных исследований камеры сгорания V=const: Сб. статей Ш Междунар. сов. по проблемам энергоаккумул. и экологии в маш., энергетике и на транспорте.-М: ВВИА им. Жуковского, 2002.

5 Кувтырев Д. В., Богданов В. И. Камера сгорания постоянного объема с самоприводящимся золотником для новых реактивных технологий // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Сб. статей Междунар. науч.-техн. конф.- Самара: СГАУ.- 2003.

6 Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Концепция ПуВРД в классе тяги 15-25 кгс для БЛА как альтернатива ТРД // 6-е научные чтения, посвященные памяти проф. Н. Е. Жуковского: Тез. докл.- М., 2003.- С. 79.

7 Богданов В. И., Кувтырев Д. В., Сергиенко А. А. Возможный облик пульсирующего РДТТ с повышенной тяговой эффективностью за счет использования эффекта присоединенной массы // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Тезисы докладов Междунар. науч.-техн. конф.- Самара: СГАУ, 2003- С. 205.

8 Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Система запуска дизелей в условиях Севера на базе пульсирующего турбостартера // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тез. докл. Всероссийской науч.-техн. конференции. В 3-х ч. - Рыбинск: РГАТА, 2002-4.1-С. 27.

9 Богданов В. И., Кудрин О. И., Кувтырев Д. В. ПуВРД на базе золотниковой камеры сгорания У=сош1 с эжекторным усилителем тяги // Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. памяти Ген. конструкт. аэрокосм. техн. акад. Н. Д. Кузнецова: Тез. докл. - Самара: СГАУ, 2001.- С. 125.

10 Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Особенности теплового состояния камеры сгорания У=сош1 // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф. В 3-х ч.- Рыбинск: РГАТА, 2002.-Ч.1-С. 28.

11 Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Физико-математическая модель рабочих процессов золотниковой камеры сгорания У=сопй // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф. В 3-х ч.- Рыбинск: РГАТА, 2002.- Ч. 1- С. 32.

12 Кувтырев Д. В., Богданов В. И. Камера сгорания постоянного объема для новых реактивных технологий. Результаты исследований // Современные проблемы аэрокосмической науки: Тез. докл. II Междунар. науч.-техн. конф. молод, уч. и спец-тов.- Жуковский, 2002.- С. 71.

Зав. РИО МА. Салкова

Подписано в печать 23 04.2004 г. Формат 60x84 1/16. Уч.-щдл. 1,125. Тираж 100. Заказ 64.

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия (РГАТА) Адрес редакции: 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53 Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА 152934, г. Рыбинск, ул. Пушкина, 53

№10765

Основные условные обозначения.

Введение.

1 Обзор публикаций. Постановка задачи исследования.

1.1 Обзор публикаций.

1.2 Постановка задачи исследования.

2 Объект исследования. Результаты экспериментов.

2.1 Золотниковая камера сгорания при постоянном объеме.

2.2 Экспериментальная камера сгорания при постоянном объеме всоставе стенда.

2.3 Экспериментальное исследование камеры сгорания.

2.4 Исследование вращающего момента на золотнике.

2.5 Выводы по разделу.

3 Математическая модель рабочих процессов, протекающих в золотниковой камере сгорания постоянного объема.

3.1 Допущения, начальные условия.

3.2 Анализ термодинамических процессов, протекающих в золотниковой камере сгорания.

3.3 Анализ теплового состояния, тепловой баланс золотниковой камеры сгорания.

3.4 Описание алгоритма расчета рабочих процессов в золотниковой камере сгорания при постоянном объеме—.

3.5 Адекватность расчетов выполненных на математической модели золотниковой камеры сгорания экспериментальным данным.

3.5.1 Оценка достоверности математической модели при определении теплового состояния стенки золотниковой камеры сгорания.

3.5.2 Сопоставление расчетов, выполненных на математической модели с экспериментальными данными, при протекании процесса газообмена в камере.

3.6 Выводы по разделу.

4 Проведение исследований рабочего процесса золотниковой камеры сгорания на математической модели при заданных условиях.

4.1 Цель исследований, выбор основных критериев.

4.2 Влияние размерности камеры сгорания на параметры рабочего процесса.

4.3 Влияние термодинамических параметров на характеристики рабочих процессов протекающих в золотниковой камере сгорания.

4.3.1 Влияние состава воздуха на входе в камеру.

4.3.2 Зависимость характеристик КС от частоты вращения золотника.

4.3.3 Влияние перепада давления на входе и выходе КС V=const.

4.4 Исследование теплового состояния камеры сгорания V=const

4.5 Сравнение камер периодического сгорания.

4.6 Выводы по разделу.

5 Применение математической модели камеры сгорания V=const при создании двигательных установок

5.1 Особенности применения математической модели при расчетах характеристик ПуВРД.

5.2 Пример расчетно-конструкторской разработки ПуВРД для

БЛА, как альтернативы малоразмерным ТРД.

5.3 Расчетно-конструкторская проработка турбостартера для запуска дизелей в условиях Севера.

5.4 Выводы по разделу.

Актуальность работы

Известно, что при равных степенях предварительного повышения давления воздуха 7ГК идеальный термодинамический цикл с подводом тепла при постоянном объеме (V=const) обладает большим термическим коэффициентом полезного действия (КПД), чем цикл при постоянном давлении (P=const). Преимущества цикла V=const пытались реализовать при создании газотурбинных установок (ГТУ) в XX веке ряд ученых: В. В. Караводин, Г. Хольцварт. В Германии разрабатывался пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) П. Шмидта, в СССР - ПуВРД В. Н. Челомея. При создании двигателей проявились их следующие основные недостатки.

1. Неудовлетворительные габаритно-массовые характеристики, из-за прерывистого течения газа.

2. Низкая надежность двигательной установки, из-за сложной системы клапанов (определялась конструкцией камеры сгорания).

3. Неудовлетворительные значения удельного расхода топлива и тяги, в бескомпрессорных ПуВРД.

Эти недостатки, определившие задачи исследования и не позволившие реализовать преимущества цикла V=const, с одной стороны, и успехи в создании воздушно-реактивный двигателей (ВРД) при P=const (рост 7СК, Тг и КПД узлов), с другой стороны, привели к тому, что в настоящее время ВРД с циклом V=const серийно не производятся. Вместе с тем, замедление прогресса в создании традиционных ВРД при P=const, рост их стоимости, возникшая необходимость в силовых установках нового назначения, дешевых двигателях для беспилотных летательных аппаратов (БЛА), вызвали вновь интерес к циклу V=const. Решению проблем создания реактивных двигателей V=const способствуют возросшие возможности математического моделирования сложных пульсирующих рабочих процессов на современных ЭВМ, накопленный научно-технический задел. В последнее время возросло и количество публикаций, изобретений по этой теме.

Предложенная концепция золотниковой камеры сгорания (КС) постоянного объема (V=const) позволит решить ряд выше перечисленных проблем и повысить эффективность пульсирующих реактивных двигателей. Поэтому, проведенное исследование следует считать актуальным.

Цель работы

Совершенствование метода определения облика камеры сгорания с золотниковым газораспределительным устройством и анализ результатов ее экспериментального и расчетного исследования.

Задачи работы

1. Провести исследования золотниковой камеры на экспериментальном стенде для подтверждения ее работоспособности и оценки полученных параметров.

2. Разработать математическую модель и методику расчета золотниковой камеры сгорания, ее рабочих процессов и теплового состояния, с использованием полученных экспериментальных данных. Выполнить расчетные исследования золотниковой камеры.

3. Определить эффективность золотниковой камеры, по сравнению с другими камерами периодического сгорания и область ее применения.

Методы исследования

Для достижения поставленных задач использовались:

- данные по экспериментальным исследованиям камер периодического сгорания в Ml ТУ им. Баумана и ОКБ «Сокол» г. Казань;

- основы теории двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и газотурбинных двигателей (ГТД);

- материалы по созданию математических моделей.

Научная новизна работы

1. Посредством разработанной математической модели золотниковой камеры сгорания, адекватно описывающей рабочие процессы с учетом режимных и геометрических параметров, а также остаточных газов, теплообмена между стеками камеры и рабочим телом, усовершенствован метод определения ее облика.

2. Проведены экспериментальные исследования физической модели золотниковой камеры:

- показавшие удовлетворительное совпадение с расчетными данными;

- позволившие осуществить калильное воспламенение смеси и повысить характеристики камеры за счет напыления теплозащитного покрытия и установки стабилизаторов.

3. Численные исследования золотниковой камеры выявили, что:

- для улучшения ее характеристик при увеличении объема и частоты вращения необходимо увеличение диаметров проходных отверстий, угла опережения впрыска топлива и перепада давлений на входе и выходе камеры;

- возможна организация калильного воспламенения топливной смеси благодаря высокой, более 1000 К, температуре внутренней поверхности стенка теплозащитного покрытия;

- золотниковая камера имеет лучшие характеристики, чем рассматриваемые камеры периодического сгорания.

Практическая ценность

Экспериментальные данные и созданная математическая модель позволят сократить время разработки и доводки новой энергетической установки или пульсирующего двигателя, в которых применяется золотниковая камера сгорания V=const. Проведенные исследования золотниковой камеры сгорания показали ее высокие характеристики:

- организация сгорания топливной смеси при постоянном объеме;

- высокая частота рабочих пульсаций до 200 Гц;

- запуск при перепаде давлений на ней, ДР=0,001 МПа;

- возможность работы при температуре сгорания Т=2300 К.

Реализация результатов работы

Результаты работы использованы при создании и доводке в ОАО «НПО «Сатурн» (г. Рыбинск) экспериментального образца пульсирующего воздушно реактивного двигателя (ПуВРД).

Апробация работы

Диссертационная работа, отдельные ее разделы и результаты докладывались и обсуждались на научных мероприятиях.

1. Заседаниях кафедры «Авиационные двигатели».

2. III Международном совещании по использованию энергоаккумули-рующих веществ в экологии, машиностроении, энергетике, транспорте и в космосе, Москва, 2002 г.

3. Международных научно-технических конференциях, посвященных памяти генерального конструктора аэрокосмической техники академика Н. Д. Кузнецова 2001 и 2003 г., Самара.

4. Научных чтениях по авиации, посвященных памяти Н. Е. Жуковского, Москва, 2003 г.

5. Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов: «Современные проблемы аэрокосмической науки», Жуковский, 2002 г.

6. Всероссийской научно-технической конференции: «Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков», Рыбинск, 2002 г.

5.4 Выводы по разделу

В главе проанализированы примеры использования золотниковой камеры в энергодвигательных установках.

Расчетно-конструкторская проработка применения ПуВРД на базе золотниковой КС V=const для БЛА показала, что такой пульсирующий двигателшеет габариты близкие к габаритам современных МГТД;

- обладает лучшей на 30 % экономичностью и развивает большую скорость полета, чем бесклапанный ПуВРД разработанный в ОКБ «Сокол» (г. Казань);

- позволяет получить удельную тягу 750- 900 Н-с/кг, что больше чем у МГТД (500- 550 Н-с/кг);

- обладает более простой, а следовательно, и более дешевой конструкцией, по сравнению с МГТД.

Применение золотниковой камеры в качестве стартера позволит использовать ее единой для подогрева и раскрутки системы запуска дизелей мощностью до 500 кВт в условиях Севера, при стоимости системы не выше стоимости существующих систем запуска.

160

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Технически реализована и исследована принципиально новая конструкция камеры сгорания с газораспределительным устройством золотникового типа, реализующая термодинамические преимущества процесса горения при постоянном объеме, отличающаяся, от ранее созданных камер периодического сгорания, простотой конструкции, малым удельным весом и высокой частотой циклов.

2. При экспериментальных исследованиях золотниковой камеры:

- продемонстрирована ее работоспособность в диапазоне частот вращения золотника от 2000 до 6000 мин"1, максимальная частота в эксперименте ограничивалась возможностями топливной аппаратуры;

- осуществлен запуск при низком перепаде давлений на камере равном АР=0,001 МПа, зафиксированное максимальное давление при сгорании 0.65 МПа;

- создаваемый в камере вращающий момент может быть использован для привода, как самого золотника, так и агрегатов, обеспечивающих работу камеры;

- показано, что применение стабилизатора пламени позволило повысить качество протекания процесса сгорания и, совместно с нанесенным теплозащитным покрытием на внутреннюю стенку камеры, обеспечить калильное воспламенение топливо-воздушной смеси.

3. Создана одномерная математическая модель камеры сгорания с газораспределительным устройством золотникового типа, основанная на допущениях: квазистационарности процессов, рабочее тело- идеальный газ, отсутствия диссоциации и утечек газов через уплотнения. Математическая модель золотниковой камеры позволяет определить облик камеры с учетом наличия остаточных газов и теплообмена между рабочим телом и стенкой камеры. Совпадение расчетных данных, полученных с помощью математической модели, с экспериментальными данными подтверждает ее адекватность.

4. Выполненные на математической модели исследования золотниковой камеры показали что:

- возможна организация рабочего процесса с частотой циклов достигающей 200 Гц;

- возможна организация калильного воспламенения топливной смеси благодаря высокой, более 1000 К, температуре внутренней поверхности стенки теплозащитного покрытия;

- для улучшения условий протекания процессов газообмена необходимо, при разработке, минимизировать угловое расстояние между ее входным и выходным отверстиями;

- для улучшения ее характеристик при увеличении объема и частоты вращения, ухудшающих условия для протекания процессов газообмена и сгорания, необходимо увеличение диаметров проходных отверстий, угла опережения впрыска топлива и перепада давлений на входе и выходе камеры;

- при применении опережения впрыска топлива в камеру она эффективней ранее разработанных камер периодического сгорания.

5. Расчетно-конструкторская проработка показала, что применение золотниковой камеры в пульсирующих реактивных двигателях позволит увеличить их экономичность на 30 % и расширить диапазон скоростей полета до значений числа Мп= 0,8 и выше. По сравнению с малогабаритными ТРД и ТРДЦ пульсирующий двигатель, на основе золотниковой камеры, при тех же габаритно-массовых характеристиках, имеет большую на 30— 40 % удельную тягу, значительно меньшую стоимость, что важно для БЛА, особенно разового применения.

1. Вукалович М. П., Новиков И. И. Техническая термодинамика: Учебник для вузов.- М.: Энергия, 1968.

2. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок / Ю. С. Елисеев, Э. А. Манушин, В. Е. Михальцев и др.- М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2000 220 с.

3. Кудрин О. И. Исследование пульсирующего составного реактивного * сопла: Дис. канд. техн. наук.- М.: МАИ, 1951.

4. Кудрин О. И. Пульсирующие реактивное сопло с присоединением дополнительной массы: Межвуз. сб. науч. тр. М.: МАИ, 1958,- Вып. 97.

5. Отчет по НИР № 202-03П, лаб.202 (заключительный) МАИ; Руководитель О.И. Кудрин.- М., 1987.

6. Bohachevski I. О., Тогтеу М. D. Pulsed hidrojet propulsion // AIAA Pap. 1985.-п. 1416.7.3аявка 60-16426 Япония, МКИ7 F02 07/00, F02 C3/073. Вращающаяся камера сгорания ГТД / Такалюто Татэо (Япония); Заявл. 08.02.84; Опубл. 27.08.85.

7. Detonation pulse engine / Helman D., Shreever R. P., Eideman S. // AIAA Pap.-1986.-n. 1683.

8. Экспресс информация. Сер. Авиационная и ракетная техника // Силовые установки и оборудование.- М., 1992.— № 1694.

9. Расчетная модель пульсирующей камеры сгорания // Авиационные и ракетные двигатели: РЖ.- М., 1987. №4 - С. 7.

10. Гл. редактор Глушко В. П. Космонавтика. Энциклопедия.— М.: Советская экциклопедия, 1985.

11. Экспресс информация. Сер. Авиационное двигателестроение // Про-р. граммы создания и развития перспективных двигателей.- М.: ЦИАМ.— 2000.№ 16.-С. 3.

12. Paul Proctor ASI Hot-Fires PDRE Powerplant I I Aviation week & space technology. 2000 - №17.- P. 17

13. Air @ Cosmos // Aviation Magazine International — 2000.- №11, 17701. P. 21.

14. Влияние акустического возмущения на горение в сверхзвуковом потоке // Авиационные и ракетные двигатели: РЖ ВИНИТИ — 2001. № 2.

15. Advances in Confined Detonations/ Edited by G.D, Roy, S.M. Frolov, R.I. Santoro and S.A. Tsyganov // TORUS PRESS Ltd.- 2002.

16. Потапова И. А. Исследование ГТД периодического сгорания с двух-клапанной камерой: Автореф. дис. . канд. техн. наук.- М.: МГТУ им. Баумана, 1995 18 с.

17. Эберг Г. Краткий справочник по физике — М., 1963.- 552 с.

18. А. с. 1192458 СССР, МКИ7 F 02 С 5/02. Камера сгорания для объемной машины / В. И. Богданов (Россия). Приор. 18.04.83; Зарег. 15.07.85.

19. А. с. 1067893 СССР, МКИ7 F 02 С 5/02 Камера сгорания газотурбинного двигателя / В. И. Богданов (Россия). Приор. 19.05.82; Зарег. 15.09.83.

20. А. с. 307914 СССР / В. И. Богданов, О. И. Кудрин. (Россия). Приор. 27.05.88; Зарег. 01.02.90.

21. А. с. 305816 СССР / В. И. Богданов, О. И. Кудрин. (Россия). Приор. 25.01.89; Зарег. 1.12.89.

22. А. с. 325131 СССР / В. И. Богданов, О. И. Кудрин. (Россия). Приор. 29.01.90; Зарег. 1.04.91.

23. Богданов В. И., Кудрин О. И. Положительное решение по заявке №494914/25/054489,1991.

24. Богданов В. И., Кудрин О. И., Семенов А. А. Положительное решение по заявке №4534747/25/10651, 1990.

25. Круглов М. Г., Меднов А. А. Газовая динамика комбинированных двигателей внутреннего сгорания.— М.: Машиностроение, 1988.— 320 с.

26. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики.— М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит.- 1977.- 572 с.

27. Кавтарадзе Р. 3. Локальный теплообмен в поршневых двигателях.-М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана 2001 - 592 с.

28. Г. А. Мухачев, В. К. Щукин Термодинамика и теплопередача: Учеб. для авиац. спец. вузов 3-е изд-во, перераб.- М.: Высш. шк., 1991— 479 с.

29. Анализ технического уровня и тенденции развития ДВС.- М.: НИИдвигателей-Информцентр, 1992.— Выпуск № 1.- 190 с.

30. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности / Б. Н. Семенов, Е. П. Павлов, В. П. Концев.— Л.: Машиностроение. Ленигр. отд-ние, 1990- 239 с.

31. Автомобильные и тракторные двигатели. Теория двигателей и системы их топливоподач.- М.: Высш. школа, 1976.— 210 с.

32. Автомобильные двигатели с турбонаддувом / Н. С. Ханин, Э. В. Аболтан и др.- М.: Машиностроение, 1991.- 234 е.

33. Двигатели внутреннего сгорания: В 3 кн.: Кн. 1-3: Учебник для вузов / Под ред. В. Н. Луканина.- М.: Высш. шк., 1995.- 264 с.

34. Андреев В. И., Волин С. Н. Распределение смеси в карбюраторном двигателе.- М.: Машиностроение, 1966.- 74 с.

35. Иноземцев Н. В. Курс тепловых двигателей.— М.: Оборонгиз., 1952.

36. Основы физический и коллоидной химии: Учеб. пос. для студентов биолог.- хим. фак. пед ин-тов / Балезан С. А. и др.- М.: Просвещение, 1975.* 398 с.

37. Кузнецов В. В., Усть-Качкинцев В. Ф. Физическая и коллоидная химия: Учеб. пос. для вузов.- М.: Высш. шк., 1976 277 с.

38. Киреев В. А. Краткий курс физической химии.— 5-е изд., стереотип.- М.: Химия, 1978 624 с.

39. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. В 2-х ч. 4.2: Учеб.рук. для втузов М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991.- 304 с.

40. Бондарюк М. М., Ильяшенко С. М. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели.- М.: Гос. изд-во оборон, промыш., 1958— 392с.

41. Машунин Э. А., Михальцев В. Е., Чернобровкан А. П. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок.- М.: Машиностроение, 1977.- 447 с.

42. Ф 45 Болгарский А. В. Термодинамика и теплопередача. М.: Высш. шк.,1975.- 495с.

43. Хуциев А. И. Двигатели внутреннего сгорания с регулируемым процессом сжатия.— М.: Машиностроение, 1986.— 104 с.

44. Уонг X. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров / Пер. с англ.: Справочник.- М.: Атомиздат, 1979.- 216 с.

45. Нигматулин И. Н., Ценев В. А., Шляхин П. А. Тепловые двигатели.* М.: Высш. школа, 1974.- 316с.

46. Лариков Н.Н. Общая теплотехника: Учеб. для вузов.— М.: Изд-во литературы по стр-ву — 1966 — 446 с.

47. Чечеткин А. В., Занемонец Н. А. Теплотехника: Учеб. для хим.-технол. спец. вузов.- М.: Высш. шк., 1986.- 344с.

48. Основы теплотехники: Учеб. пос. для сред. проф. техн. училищ / В.

49. С. Охотин, В. Ф. Жидних, В. М. Ламыгин, Ф. Г. Саломзода.- М.: Высш. шк., 1984.-216 с.

50. Базаров И. П. Термодинамика: Учеб. пос. для ун-тов.- 2-е изд., пе-рераб и доп.- М.: Высш. шк., 1976.- 447 с.

51. Ю. М. Пчелкин. Камеры сгорания газотурбинных двигателей.- М.: Машиностроение, 1973.- 392 с.

52. Увеличение тяги пульсирующего реактивного сопла при помощи присоединеия атмосферного воздуха: Отчет о НИР (заключительный) / МАИ; Руководитель О. И. Кудрин, Е. В. Овсянников М., 1950.

53. Расчетное исследование ПуВРД в обеспечении повышения его тяговой эффективности: Отчет о НИР (заключительный) / ЦИАМ; Руководитель Ф. А. Слободкина.- Инв. № 12732 М., 2002 - 42 с.

54. Кудрин О. И. Явление аномально высокого прироста тяги в газовом эжекционном процессе с пульсирующей активной струей: Описание открытия №314 // Вестник АН СССР, 1986.- № 10.

55. Влияние дожигания на тягу в пульсирующем реактивном патрубке: Отчет о НИР (заключительный) / МАИ; Руководитель О. И. Кудрин, П. В. Орехов-М., 1948.

56. R.I. Pegg, B.D. Couch, L. G. Hunter. Pulse Detonation Engine Air In-dukction System Analysis. AIAA PaP 1996- n. 2918.

57. Богданов В* И., Кувтырев Д. В. Физико-математическая модель рабочих процессов золотниковой камеры сгорания постоянного объема // ИФЖ. 2003 - Т. 76, № 5.- С. 71.

58. Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Система запуска дизелей в условиях Севера на базе пульсирующего турбостартера //Двигателестроение.- 2003.— №4.- С. 28.

59. Кувтырев Д. В., Новиков И. Н. Оценка теплового состояния золотниковой камеры сгорания постоянного объема для ПуВРД // Новые технологические процессы и надежность ГТД- М.: ЦИАМ.- 2003.- С. 131.

60. Богданов В. И., Кувтырев Д. В., Новиков И. Н. Результаты экспериментальных исследований камеры сгорания V=const: Сб. статей III Междунар. сов. по проблемам энергоаккумул. и экологии в маш., энергетике и на транспорте.- М.: ВВИА им. Жуковского, 2002.

61. Кувтырев Д. В., Богданов В. И. Камера сгорания постоянного объема с самоприводящимся золотником для новых реактивных технологий // Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Сб. статей Междунар. науч.-техн. конф.- Самара: СГАУ.- 2003.

62. Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Концепция ПуВРД в классе тяги 15-25 кгс для БЛА как альтернатива ТРД // 6-е научные чтения, посвященные памяти проф. Н. Е. Жуковского: Тез. докл.- М., 2003.- С. 79.

63. Богданов В. И., Кувтырев Д. В. Особенности теплового состояния камеры сгорания V=const // Аэрокосмические технологии и образование на рубеже веков: Тез. докл. Всерос. науч.-техн. конф. В 3-х ч- Рыбинск: РГАТА, 2002.- 4.1- С. 28.

64. Облик золотниковой камеры экспериментального ПуВРД полностью определен результатами расчетно-теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы Кувтырева Д.В.

65. При экспериментальных исследованиях золотниковой камеры в основном подтверждены результаты расчетно-теоретических исследований. Полученные результаты можно использовать при создании опытных образцов двигателей для БЛА.

66. Зам. генерального конструктора Зам. генерального конструктора1. А.С. Земсков Г.М. Конюхов

67. Главный конструктор-технический руководитель программы по созданию двигателей для БЛА1. П.Г. Ветров