Профилирование геометрического сопла по заданному закону изменения скорости в одномерном приближении
Аннотация
Актуальность темы. Уже на протяжении нескольких столетий ученые исследуют различные формы сопла, с тем, чтобы выделить наиболее подходящие с точки зрения эффективности при различных уравнениях движения газа.
Использование сопла в ракетостроении требует усовершенствования его размерных параметров, массы, коэффициента полезного действия. Все изобретенные на данный момент времени формы сопла имеют как достоинства, так и недостатки. Если ученые идут по пути уменьшения длины сопла, они сталкиваются с проблемой удельного импульса. Другими словами, необходимы дальнейшие исследования в данной сфере научной деятельности.
Цель работы – вывести зависимость профиля сопла от уравнения скорости газа и апробировать ее для различных параметров.
Задачи работы:
- Проанализировать и сопоставить научные исследования видов форм сопла при движении газового потока.
- Описать и проанализировать различные уравнения скорости газового потока при движении в замкнутом пространстве.
- Проанализировать и сопоставить научные исследования по профилированию сопла в зависимости от различных параметров.
- Вывести зависимость продольного профиля сопла от закона изменения скорости потока в одномерном приближении.
- Апробировать данную зависимость для построения конфигурации сопла и графиков изменения параметров газа вдоль сопла, в зависимости от таких законов движения газового потока, как степенной, логарифмический, экспоненциальный.
- Сформулировать и обобщить результаты исследований, выделить их практическую значимость.
Объект работы – продольный профиль сопла.
Предмет работы – профилирование продольного профиля сопла от заданного закона изменения скорости потока в одномерном приближении.
Научная новизна работы:
- Выведена зависимость продольного профиля сопла от закона изменения скорости потока в одномерном приближении.
- Данная зависимость апробирована для ряда законов изменения скорости потока.
- По результатам апробации сделаны выводы о форме и степени зависимости продольного профиля сопла от уравнения скорости потока.
Практическая значимость: Результаты данного исследования позволят оптимизировать продольный профиль сопла с учетом требований по его размерным параметрам, экономичности и коэффициента полезного действия.
Степень проработанности проблемы: Вопросам оптимизации формы сопла посвящено много фундаментальных научных и прикладных исследований.
Ученые отмечают, что все попытки разработать форму сопла, удовлетворяющую всем требованиям современной инженерной действительности, не достигли желаемых результатов. Все современные разработки в этой сфере имеют целый ряд недостатков, начиная от излишней массы и заканчивая низким коэффициентом полезного действия.
Вопросами оптимизации формы сопла посвящены работы таких ученых, как П.Л. Лекомцев, Г.Н. Лаврухина, В.С. Логинова, Н.Д. Коваленко, Ф.Ф. Пащенко, А. Л. Карташева, А.А. Крайко и других.
Изучением особенностей движения газа в замкнутом пространстве занимаются такие ученые, как, К.Н. Волков, О.В. Гуськов, Я.Б. Зельдович, А.Н. Крайко, Л.Г. Лойцянский, В.И. Запрягаев, Н.П. Киселев, А.А. Павлов, Е.М. Толмачев и другие.
Методологической основой исследования являются системный анализ, диалектическая теория познания, математическое, физическое и логико-вероятностное моделирование, теоретические и эмпирические методы, логические дедукция, индукция и редукция, приемы классификации и когнитивной структуризации.
Теоретической и информационной основой исследования являются работы отечественных и зарубежных исследователей в области оптимизации профиля сопла, изучения специфики движения газового потока, адаптации, самоорганизации и информационной динамики.
Использование сопла в ракетостроении требует усовершенствования его размерных параметров, массы, коэффициента полезного действия. Все изобретенные на данный момент времени формы сопла имеют как достоинства, так и недостатки. Если ученые идут по пути уменьшения длины сопла, они сталкиваются с проблемой удельного импульса. Другими словами, необходимы дальнейшие исследования в данной сфере научной деятельности.
Цель работы – вывести зависимость профиля сопла от уравнения скорости газа и апробировать ее для различных параметров.
Задачи работы:
- Проанализировать и сопоставить научные исследования видов форм сопла при движении газового потока.
- Описать и проанализировать различные уравнения скорости газового потока при движении в замкнутом пространстве.
- Проанализировать и сопоставить научные исследования по профилированию сопла в зависимости от различных параметров.
- Вывести зависимость продольного профиля сопла от закона изменения скорости потока в одномерном приближении.
- Апробировать данную зависимость для построения конфигурации сопла и графиков изменения параметров газа вдоль сопла, в зависимости от таких законов движения газового потока, как степенной, логарифмический, экспоненциальный.
- Сформулировать и обобщить результаты исследований, выделить их практическую значимость.
Объект работы – продольный профиль сопла.
Предмет работы – профилирование продольного профиля сопла от заданного закона изменения скорости потока в одномерном приближении.
Научная новизна работы:
- Выведена зависимость продольного профиля сопла от закона изменения скорости потока в одномерном приближении.
- Данная зависимость апробирована для ряда законов изменения скорости потока.
- По результатам апробации сделаны выводы о форме и степени зависимости продольного профиля сопла от уравнения скорости потока.
Практическая значимость: Результаты данного исследования позволят оптимизировать продольный профиль сопла с учетом требований по его размерным параметрам, экономичности и коэффициента полезного действия.
Степень проработанности проблемы: Вопросам оптимизации формы сопла посвящено много фундаментальных научных и прикладных исследований.
Ученые отмечают, что все попытки разработать форму сопла, удовлетворяющую всем требованиям современной инженерной действительности, не достигли желаемых результатов. Все современные разработки в этой сфере имеют целый ряд недостатков, начиная от излишней массы и заканчивая низким коэффициентом полезного действия.
Вопросами оптимизации формы сопла посвящены работы таких ученых, как П.Л. Лекомцев, Г.Н. Лаврухина, В.С. Логинова, Н.Д. Коваленко, Ф.Ф. Пащенко, А. Л. Карташева, А.А. Крайко и других.
Изучением особенностей движения газа в замкнутом пространстве занимаются такие ученые, как, К.Н. Волков, О.В. Гуськов, Я.Б. Зельдович, А.Н. Крайко, Л.Г. Лойцянский, В.И. Запрягаев, Н.П. Киселев, А.А. Павлов, Е.М. Толмачев и другие.
Методологической основой исследования являются системный анализ, диалектическая теория познания, математическое, физическое и логико-вероятностное моделирование, теоретические и эмпирические методы, логические дедукция, индукция и редукция, приемы классификации и когнитивной структуризации.
Теоретической и информационной основой исследования являются работы отечественных и зарубежных исследователей в области оптимизации профиля сопла, изучения специфики движения газового потока, адаптации, самоорганизации и информационной динамики.