Теоретические основы и практика расчета газовых вихревых элементов двигателя тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, доктор технических наук Карышев, Юрий Дмитриевич

• Карышев, Юрий Дмитриевич
• доктор технических наук
• 2002

Оглавление диссертации доктор технических наук Карышев, Юрий Дмитриевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА ПЕРВАЯ. Состояние проблемы исследования.

1.1 Параметры, определяющие интенсивность крутки потока.

1.2 Аэродинамическая структура потока в проточной части вихревого элемента.

1.3 Методы расчета закрученных струй. 40 Выводы

ГЛАВА ВТОРАЯ. Дифференциальные уравнения разделенных движений.

2.1 Физическая модель движения закрученного потока в вихревом элементе.

2.2 Вывод дифференциальных уравнений разделенных движений.

Выводы

ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Теоретические основы и методы расчета основных интегральных характеристик идеального газового вихревого элемента.

3.1. Коэффициент расхода.

3.2. Коэффициент заполнения на срезе сопла в выходном сечении.

3.3 Угол конуса истечения закрученного потока газа.

3.4 Критический режим истечения.

3.5 Оценка коэффициента интенсивности пульсаций тангенциальной скорости.

Выводы

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ. Результаты экспериментальных исследований гидродинамических характеристик вихревых элементов. 4.1 Объект исследования и его параметры.

4.2 Экспериментальная установка и точность измерения.

4.3 Результаты экспериментального исследования.

Выводы

ГЛАВА ПЯТАЯ. Теория вихревого элемента с учетом реальности. 5.1 Влияние конструктивных факторов.

9 5.2 Гидравлическая неидеальность.

5.3 Определение коэффициента циркуляционных потерь.

5.4 Определение коэффициента внешних потерь.

5.5 Сравнительный анализ расчетных и экспериментальных данных 174 Выводы

ГЛАВА ШЕСТАЯ. Акустика газового вихревого элемента и ее влияние на рабочие характеристики камеры сгорания двигателя.

6.1 Механизм возбуждения и поддержания колебаний в вихревом элементе.

6.2 Вывод дифференциального уравнения свободных радиальных колебаний.

6.3 Устойчивость положения равновесия внутренней щ границы потока.

6.4 Безразмерный и физический период колебаний.

6.5 Влияние акустической характеристики вихревого элемента на развитие вибрационного горения в камере сгорания. Выводы

ГЛАВА СЕДЬМАЯ. Практика расчета вихревых элементов.

7.1 .Поверочный расчет 7.2.Проектный расчет

7.2.1Случай первый проектного расчета 7.2.2Случай второй проектного расчета 7.4.0пределение акустических характеристик 7.4.1 Примеры расчета

7.4.1 Случай первый проектного расчета

7.4.2 Случай второй проектного расчета Выводы

ГЛАВА ВОСЬМАЯ. Особенности гидравлического расчета головки камеры сгорания ЖРД с дожиганием генераторного газа. 8.1Практика учета влияния внутреннего смешения компонентов топлива в центробежной форсунке.

8.2 Сравнение расчетных параметров с результатами огневых испытаний.

Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы и практика расчета газовых вихревых элементов двигателя»

Актуальность темы. Организация высокоэкономичного рабочего процесса в тепловых двигателях при обеспечении его устойчивости по вибрационному горению и соблюдении экологических требований представляет важную научно-техническую проблему. Наиболее перспективным методом, среди разрабатываемых, является подача компонентов топлива в камеру сгорания в газообразной фазе, причем в виде закрученного потока. Закрутка потока осуществляется с помощью устройств, которые, на наш взгляд, целесообразно называть, следуя работе [89], вихревыми элементами. При этом вихревой элемент, наряду со струйным, рассматривается как не упрощаемое по своему смыслу устройство. Другое дело, что в вихревом элементе могут использоваться различные методы закрутки потока (завихрители) [8, 149,162,163].

Вихревые элементы нашли широкое применение в различных областях техники, в частности, для организации подачи компонентов топлива в камеру сгорания ракетных двигателей (ЖРД), авиационных двигателей (ТРД, ТРДД, ТРДДФ и т.д.), ДВС и в этом случае их называют центробежными форсунками. Однако форсунка, и не только центробежная, по своему смыслу является в общем случае, более сложным устройством. Она может состоять из двух и более вихревых элементов; может включать в себя, наряду с вихревым, струйный элемент; может быть выполнена в форме регулируемого устройства и т.д. ,< Практика создания тепловых двигателей, в частности расчет смесеобразования в камерах сгорания, показывает исключительную важность надежного определения основных интегральных характеристик вихревых элементов еще на стадии проектирования. Если для расчета параметров вихревых элементов, используемых для подачи жидких компонентов, проведено значительное число исследовательских работ и предложены соответствующие аналитические методики, то в случае газообразных компонентов таких работ проведено значительно меньше и практически отсутствуют обобщающие аналитические методы. Это объясняется, в первую очередь тем, что топливо в основном использовалось в жидкой фазе и только сравнительно недавно встал в практическую плоскость вопрос об его использовании в газообразной фазе. Во вторых, при использовании газообразного топлива возникает необходимость определять более широкий спектр интегральных характеристик (параметров) вихревых элементов и, соответственно, преодолевать значительные трудности на этом пути.

В тоже время, испытания экспериментального варианта двигателей НК- 39 и НК-31, головка камеры сгорания которых была разработана по рекомендации и непосредственном участии в доводке НИИТП и ЦИАМ (ее схема приведена на рис. 1.1, а конструктивные параметры форсунок на рис. 1.2) показали по сравнению со штатным двигателем:

- увеличение удельного импульса в среднем на 1% ,

- расширение границ устойчивого горения, то есть без возникновения высокочастотных пульсаций давления, изменение гидравлической характеристики тракта подачи горючего в головке камеры сгорания по сравнению с расчетной и результатами гидравлических испытаний при изготовлении.

3uSJ Cxeng расположения (рорсумае )

Рис1.1 Схема компоновки головки камеры сгорания двигателей НК-31, НК-39.

Причиной увеличения удельного импульса являться то, что организация горения топлива начинается внутри форсунки за счет подвода тепла от продуктов сгорания, поступивших при возвратном приосевом течении из камеры сгорания, то есть форсунка может играть роль форкамеры. Следовательно, в проектных расчетах двигателя возникает задача по оценке массы циркуляционного потока в зависимости от конструктивных и режимных параметров вихревого элемента. Одной из причин расширения границ отсутствия вибрационного горения являться отстройка по резонансной частоте акустических характеристик камеры сгорания и вихревого элемента. Это приводит к необходимости создания методов расчета акустических характеристик вихревых элементов, которые закладываются в конструкцию, еще на стадии проектирования двигателя. Изменение гидравлических характеристик головки камеры сгорания, которые приводят к искажению расчетного поля соотношения компонентов, вызваны взаимодействием в форсунке контуров подачи топлива при внутреннем его смешении, а также изменением параметров газового контура в зависимости от режима его работы. Это приводит к необходимости проведения исследований и созданию методов расчета, как интегральных газодинамических характеристик вихревого элемента, так и взаимодействия контуров внутреннего смешения в форсунке камеры сгорания, с целью устранения или ослаблению влияния искажения поля соотношения компонентов на расчетные характеристики двигателя.

Большинство работ, посвященных исследованию газовых вихревых элементов тепловых двигателей, носит экспериментальный характер. В результате обобщения экспериментального материала разработан отраслевой стандарт ОСТ 92 НИИТП, значение которого велико, так как он впервые установил единую методику расчета газовых вихревых элементов, применяемых в ЖРД. В тоже время, его использование ограничено узким диапазоном приведенных в нем геометрических характеристик вихревых элементов и отсутствием сведений об их акустических характеристиках. Кроме того, отсутствие аналитических зависимостей для описания интегральных параметров, не позволяет ввести автоматизацию процесса расчетной проработки конструкции.

Из приведенного выше следует, что актуальной научно- технической проблемой, имеющей важное научное и практическое значение, является:

- разработка научных основ и методов определения, на основе математического моделирования, интегральных газодинамических характеристик вихревых элементов, с целью автоматизации процесса проектирования камер сгорания двигателя,

- разработка теории и создание аналитических методов расчета акустических характеристик вихревых элементов, а также исследование влияния этих характеристик на устойчивость рабочего процесса в камере сгорания по вибрационному горению,

- выявление качественных и количественных характеристик взаимодействия потоков компонентов топлива при их внутреннем смешении в форсунке, с целью создания метода расчета полей соотношения компонентов в камере сгорания, учитывающего это взаимодействие.

Диссертационная работа подготовлена по результатам научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, этапы которой проведены в ОАО СНТК им. Н.Д.Кузнецова, на кафедре « Теоретическая механика» Самарского государственного технического университета и полностью завершена на кафедре «Механика» Самарского института инженеров железнодорожного транспорта, ныне Самарской Государственной академии путей сообщения, при непосредственном участии автора в период с 1964 по 2002 шд.

Анализ проблемы. Принципиальная схема вихревого элемента приведена на рис. 1.3. Он представляет собой цилиндрическую камеру закручивания радиуса гк, длиной Lk> в которую через тангенциальный ввод, в частности, тангенциальные каналы радиуса гвх, который и будет в дальнейшем рассматриваться, подается рабочее тело. Цилиндрическая камера может переходить в выходное сопло радиуса г с. Если радиус г с = г К; то вихревой элемент называют раскрытым, в противном случае, когда С=г к / гс>1, закрытым. Значение величины С характеризует степень закрытости вихревого элемента. В настоящей работе рассматриваются вихревые элементы с чисто тангенциальным входом рабочего тела, малой степени закрытости С<1,25 и относительной длиной L = — < 3, Lk= — > 2 j ~l = > 1, где L длина вихревого элемента, Lk

2 h 2 Гк 2Гах длина камеры закручивания, / - длина входного канала. Эти ограничения соответствуют, как правило, вихревым элементам, используемым в двигателях и, в частности, компоновке головки экспериментальной камеры сгорания в составе двигателей НК- 39 и НК- 31 (рис.1.1).Эта головка укомплектована двухкомпонентными форсунками внутреннего смешения, через которые подавалось до 80% топлива, а также внешнего смешения и однокомпонентными (рис. 1.2). В настоящее время имеется обширный теоретический и экспериментальный материал по закрученным течениям в различных каналах и L

Рис. 1.3 Принципиальная схема вихревого элемента и движения закрученного потока энергетических установках. Использование закрутки потока позволяет существенно интенсифицировать теплообмен [47, 149,162,163] и улучшить процессы горения в камерах сгорания [37 ,81, 90 ,99, 128].

Расчету ламинарных вращающихся течений посвящено достаточно большое количество работ, например, [18,19,28,29,44,45,46,57,88,100,163, 172,179,180,193,199], в которых путем решения системы уравнений Навье -Стокса исследовалось закрученное течение в трубе. Вопросам приближенного расчета закрученных турбулентных течений посвящены работы Р.Б. Ахмедова и соавт. [8] , Р.З. Алимова [3] , Б.Р. Мортона[186], Б.П. Устименко [139, 142] , Щукина В.К. и Халатова А.А [149,163,162] и др.

Применение вычислительной техники и методов вычислений открыло реальную возможность моделирования сложных турбулентных течений. Этим объясняется появление ряда монографий [11,18,46, 82, 123] , а также обзорных работ [90, 91,109, 115, 131, 166 ], посвященных данному вопросу. В настоящее время создано множество расчетных моделей турбулентного движения жидкости, например, [11,41,46,82,92,121, 122,133,135,136,181] и др., а также методов численной реализации систем разностных уравнений [21,40, 46, 52, 124, 125, 126, 134, 155, 156, 164]. Для расчета свободных и пристенных струй й течений применяются параболические уравнения (типа уравнений пограничного слоя) [6,7,24,34,35,36,41,87,117,122,133,198,200,201]. При расчетах течений в технологических камерах используются эллиптические уравнения переноса [46,52,53,146,150].

Особый интерес при организации горения представляют закрученные течения с рециркуляцией [2,49,62,99,101,102,112,113,128,129,130,152,159,198] потока. Обстоятельный обзор исследований закрученных течений приведен в работах [42,90,139,141,142,143]. Экспериментальному и теоретическому исследованию сильно закрученных несжимаемых течений посвящены работы [14, 19, 48 , 49, 62 , 85 ,86 , 87 , 88, 91, 92, 116, 119 ,132, 170] и др. Сильно закрученные сжимаемые течения в настоящее время являются менее изученной областью, несмотря на большое количество работ в данном направлении [8,49,112, 142, 145,146,161] и др. Исследованию внутренней гидро - газодинамики течений в вихревых элементах посвящены в основной своей массе работы, связанные с исследованием вихревых труб Ранка различных схем и модификаций.

Основополагающими исследованиями в данной области являются работы М.Ж.Ранка [191] , Р.Хилша [178], В.С.Мартыновского и В.П. Алексеева [104,105], М.Г. Дубинского [54], А.П.Меркулова [107] , А.Н.Штыма [161], Бирюка В.В.[17] и др. Интересный подход в исследовании этого вопроса предлагается в работе А.Ф.Гуцола [50].

Сложности экспериментального исследования сильно закрученных сжимаемых течений в вихревых элементах обусловлены тем, что термоанимометрические методы определения внутренней структуры [4,38,144, 173] потока не применимы, т.к. распределение термодинамических параметров существенно неизотермично по радиусу. Зондирование газодинамическими насадками позволяет исследовать скорее качественную структуру осредненного во времени течения, чем его количественную сторону [168, 169]. Все большее распространение получают бесконтактные методы измерения, например, фотоэлектрический метод [137]. Появление лазеров позволило использовать эффект Доплера [23,27,175]. В настоящее время наибольшее распространение получила интерференционная схема [176]. Однако применение и этих методов также осложнено рядом нерешенных вопросов.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является: - разработка теоретических основ и аналитических методов определения на основании математического моделирования и привлечения экспериментальных данных, в частности результатов огневых испытаний двигателей НК-31, НК-39, в которых они были использованы, интегральных газодинамических характеристик вихревых элементов, позволяющих автоматизировать процесс проектирования камер сгорания; разработка теории и создание аналитических методов расчета акустических характеристик вихревых элементов, а также исследование влияния этих ■ характеристик на устойчивость рабочего процесса в камере сгорания по вибрационному горению; выявление качественных и количественных характеристик взаимодействия потоков компонентов топлива при их внутреннем смешении в форсунке, с целью создания метода расчета полей соотношения компонентов в камере сгорания, учитывающего это взаимодействие. Исходя из этого, основными задачами исследования являются:

1. Разработка физической модели течения в газовом вихревом элементе.

2.Исследование особенностей гидродинамики закрученного потока сжимаемого рабочего тела и разработка теоретических основ для аналитического описания интегральных характеристик, как идеального вихревого элемента, так и с учетом реальности процесса истечения.

3. Выявление механизма возникновения и поддержания в вихревом элементе акустических колебаний закрученного потока.

4.Разработка математического обоснования устойчивости протекания колебательных газодинамических процессов в вихревых элементах и аналитического описания их амплитудно-частотных характеристик, а также их влияние на рабочий процесс в камере сгорания.

5.Разработка алгоритмов основных случаев инженерных расчетов интегральных параметров и амплитудно-частотных характеристик вихревых элементов двигателя с целью автоматизации процесса расчета при использовании ПЭВМ.

6.Выявление и расчет обобщенных характеристик взаимодействия потоков компонентов топлива при их внутреннем смешении в форсунке, когда компонент внутреннего контура находится в газообразной форме.

7.Создание метода расчета полей соотношения компонентов в камере сгорания, учитывающего взаимодействие потоков при внутреннем смешении в форсунке.

В число интегральных характеристик вихревых элементов входят следующие параметры: коэффициент расхода - fj, коэффициент живого сечения основного потока (заполнения) в глубине сопла - (р коэффициент живого сечения на торцевой стенке - (р коэффициент живого сечения на срезе сопла - (р угол корневого факела основного потока - (% радиус внутренней границы циркуляционного потока соотношение масс основного и циркуляционного потока - уп соотношение осредненных аксиальных скоростей в обратном и вс спутном потоках соотношение осредненных аксиальных скоростей в спутном и основном потоках

Wz частота акустических колебаний в основном потоке амплитуда акустических колебаний в основном потоке а длина волны акустических колебаний Я фазовая длина волны акустических колебаний

Метод исследования. На основании рассмотренных теоретических и экспериментальных работ, выявленных особенностях движения закрученного потока, связанных с изменением радиуса его внутренней границы при появлении осевой составляющей скорости, в основу метода исследования положены следующие их результаты и приняты допущения:

- поток газа в вихревом элементе состоит из основного (рабочей среды) и циркуляционного ( среды, в которую происходит истечение основного потока);

- распределение параметров основного потока по радиусу связано с изменением тангенциальной скорости по закону постоянства циркуляции; распределение параметров в циркуляционном (рециркуляционном) потоке связано с изменением тангенциальной скорости по закону вращения твердого тела;

- потерями полного давления, связанными с трением о стенки вихревого элемента, можно пренебречь [148];

- основные потери полного давления связаны с передачей энергии от основного потока циркуляционному;

-часть потерь связана с условиями организации входа потока в вихревой элемент;

- колебания в основном потоке, при тангенциальном его вводе в камеру закручивания, являются органически присущим явлением для вихревого элемента, как результат движения волны деформации при возникновении аксиальной составляющей скорости, что требует разделение движения потока на "квазистационарное" и пульсационное, с выводом дифференциальных уравнений для их описания;

- влияние сжимаемости [34] проявляется в переменной плотности рабочего тела как основного, так и циркуляционного потоков.

Таким образом, в основу метода исследования положено решение дифференциальных уравнений движения идеальной жидкости, разделенное на "квазистационарное" и пульсационное, с учетом сжимаемости и принятых допущений. В дальнейшем на эти движения накладываются условия, связанные с реальностью процесса истечения и полученные соотношения уточняются по данным экспериментов.

Научная новизна результатов исследования заключается в том, что разработаны теоретические основы, принципы и методы определения основных интегральных и акустических характеристик вихревых элементов тепловых двигателей. В плане решения этой проблемы:

1 .Разработана физико-математическая модель течения в вихревом элементе, из которой следует, что изменение параметров квазипотенциального потока носит пульсационный характер и является органически присущим ему свойством для подобных условий ввода в камеру закручивания.

2.Получены дифференциальные уравнения разделенных движений - уравнения по осредненным параметрам ("медленных движений"), для описания квазистационарных процессов, и уравнения "быстрых" движений, для описания пульсационных движений.

3.Разработана, с использованием дифференциальных уравнений квазистационарных движений, теория идеального газового вихревого элемента с учетом сжимаемости, из которой следует, что значения его интегральных характеристик зависят как от его геометрических параметров, так и от степени расширения газа, то есть режима работы двигателя. Получено аналитическое решение задачи о критическом режиме истечения закрученного потока, который реализуется на режиме запуска и останова двигателя, и, следовательно, должен учитываться как при расчете соотношения компонентов в камере сгорания в период запуска (как правило "пушечного"), так и при расчете импульса последействия.

4.Предложен метод, позволяющий учитывать реальность процесса, связанную как с конструктивными особенностями условий ввода потока, так и с гидродинамической неидеальностью процесса истечения закрученного потока в вихревом элементе. 5.Получены аналитические зависимости, позволяющие определить внешнюю границу обратного приосевого циркуляционного потока и соотношение масс основного и циркуляционного потоков в форсунках двигателя.

6.Разработан механизм и выявлены закономерности возникновения акустических колебаний в вихревом элементе, а также решена задача по описанию его амплитудно-частотных характеристик. Полученные результаты позволяют определить расчетную границу устойчивости рабочего процесса в двигателе по вибрационному горению, что подтверждают огневые испытания двигателей НК-31, НК-39.

7.Созданы методы и алгоритмы основных случаев практики расчетов основных интегральных параметров вихревых элементов, применяемых в тепловых двигателях, и созданы программы этих расчетов для ПЭВМ.

8.Выявлены качественные и количественные характеристики взаимодействия потоков компонентов топлива при их внутреннем смешении в форсунке и разработан метод расчета полей соотношения компонентов в камере сгорания двигателя, учитывающий это взаимодействие.

Достоверность основных научных исследований подтверждена сходимостью расчетных и экспериментальных данных, как самого автора, полученных на аттестованном оборудовании с соблюдением метрологических требований, а также по данным, приведенным в публикациях ряда исследователей, в частности, с приведенными в ОСТ 92, разработанных НИИТП, а также с результатами огневых испытаний экспериментальных вариантов двигателей НК-31, НК-39 . Практическая значимость. Разработанные методы позволяют: прогнозировать интегральные газодинамические и акустические характеристики вихревых элементов, исходя из их геометрических размеров и заданных исходных рабочих параметров, и их влияние на рабочий процесс в камере сгорания еще на стадии конструкторской разработки двигателя;

-полученные теоретические соотношения дают возможность целенаправленно влиять на эти характеристики конструктивными изменениями на стадии доводки;

-многие результаты доведены до простых аналитических формул, удобных для инженерных расчетов;

-разработан комплекс вычислительных программ, позволяющих автоматизировать конструкторские разработки камеры сгорания в процессе проектирования двигателя.

На защиту выносятся: теоретические основы, принципы, методы исследования и расчета газодинамики закрученного потока в вихревом элементе и их использование при конструкторской разработке тепловых двигателей, в частности ЖРД.

1 .Разработанная физическая модель течения, свидетельствующая о регулярном пульсационном изменении параметров потока, как основном органически присущим свойстве вихревых элементов.

2.Математическая модель разделения движения на квазистационарное и пульсационное, для описания которых получены соответствующие дифференциальные уравнения.

3.Разработанная теория идеального вихревого элемента, позволяющая получить аналитическое описание его основных интегральных характеристик и установить аналитическое выражение критерия их кинематического подобия с учетом сжимаемости.

4.Теоретические основы и методы расчета влияния реальности процесса истечения на интегральные характеристики вихревого элемента, а через них на протекание рабочего процесса в камере сгорания двигателя.

5. Теоретически разработанный механизм возникновения и поддержания акустических колебаний потока, созданное на этой основе математическое описание его амплитудно-частотных характеристик и их влияние на устойчивость рабочего процесса в камере сгорания по вибрационному горению.

6.Выявленные качественные и количественные характеристики взаимодействия потоков компонентов топлива при их внутренним смешении в форсунке и разработанный метод расчета полей соотношения компонентов, учитывающий это взаимодействие.

7.Применение полученных результатов к автоматизации процесса конструкторской разработки тепловых двигателей.

Публикации и апробация работы.

Результаты диссертации опубликованы в 30 работах, из них 19 в открытой печати. Основные положения работы докладывались, одобрены и нашли отражение в материалах международной научно - технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин", г. Омск,1995 г.; Специализированном научно-техническом семинаре «Процессы горения, теплообмен и экология тепловых двигателей», СГАУ, г.Самара, 1999г., Всероссийской научно-технической конференции " Процессы горения, теплообмен и экология тепловых двигателей", СГАУ, г. Самара, 2000г.; научно-практических конференций СамИИТ (Самара 1998,1999,2000г.г.); научно-практической конференции "Прикладные математические задачи в машиностроении и экономике", СамГУ, Самара, 2001 г, Международной научно-технической конференции, посвященной памяти академика Н.Д.Кузнецова, Самарский научный центр РАН, Самара, 2001г, реализации экспериментальных вариантов двигателей НК-31, НК-39, использовании в учебном процессе СГАУ, что подтверждается актами использования соответствующих организаций.

В целом диссертация доложена на заседаниях кафедры "Механика" СамИИТ (г.Самара) и кафедры "Специальные двигатели" КГТУ (г.Казань), где получила положительную оценку.

Заключение диссертации по теме «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов», Карышев, Юрий Дмитриевич

Основные выводы и результаты диссертации.

Приведенные в диссертационной работе результаты исследований вносят значительный вклад в решение проблемы, связанной с применением в тепловых двигателях газовых вихревых элементов, обеспечивающих высокую экономичность и устойчивость, по вибрационному горению, рабочего процесса в камере сгорания.

В плане решения этой проблемы:

1. Разработана динамическая модель физической картины течения потока в вихревом элементе, на основании которой показано, что течение в основном "квазипотенциальном" потоке носит колебательный характер и это приводит к пульсационному изменению его гидродинамических параметров, причем не хаотическому, а упорядоченному, регулярному и это является органически присущим явлением для подобных условий ввода потока в камеру закручивания.

2. Движение основного потока инициирует возникновение в центральной области циркуляционного потока, образованного из газа окружающей среды (продуктов горения), передав ему часть своей энергии. Это является основным источником гидравлических потерь в основном потоке.

3. Для описания движения основного закрученного потока получены дифференциальные уравнения разделенных движений - уравнения по осредненным параметрам ("медленных движений"), для описания квазистационарных процессов, и уравнения "быстрых" движений, для описания пульсационных движений.

4.На основании дифференциальных уравнений квазистационарных движений для аналитического описания структуры основных интегральных характеристик и оценки влияния на них сжимаемости разработана теория идеального вихревого элемента с учетом сжимаемости рабочего тела.

4.1. Показано, что влияние сжимаемости может быть учтено введением среднеинтегральной по сечению потока плотности и комплексной характеристики, характеризующей кинематическое подобие закрученных потоков.

4.2. Получено аналитическое решение задачи о критическом режиме истечения закрученного потока в вихревых элементах. Показано, что, при определенных значениях геометрических характеристик вихревых элементов, их коэффициент расхода при его достижении может возрастать почти на пятьдесят процентов. Такие режимы могут реализовываться на запуске и отключении двигателя. Корректировка процессов на этих режимах может осуществляться соответствующим подбором циклограммы этих режимов.

4.3. Получены расчетные соотношения для определения коэффициента заполнения на срезе сопла и угла конуса истечения с учетом радиальной составляющей скорости.

5.Разработан метод, позволяющий учитывать конструктивные особенности условий ввода потока и гидравлическую неидеальность процесса истечения закрученного потока в вихревом элементе, который включает: ft -определение коэффициента расхода с учетом реальности процесса истечения и влияния параметров газа окружающей среды; -определение критерия подобия вихревых элементов с учетом реальности процесса, введением действующей характеристики;

6.Получены аналитические зависимости, позволяющие определить внешнюю границу обратного приосевого циркуляционного потока, найти соотношение масс основного и циркуляционного потоков.

7.Экспериментально установлено, что коэффициент расхода вихревого элемента практически не изменяется при его использовании в качестве внутреннего контура двухкомпонентной форсунки внутреннего смешения в головке камеры сгорания двигателя. Это позволяет использовать его расчетное значение при проектной разработке камеры сгорания с такими форсунками.

8. Разработан механизм и теория возникновения акустических колебаний газа в вихревых элементах. На основании дифференциальных уравнений, выведенных для описания пульсационных ("быстрых") движений, получены соотношения для расчета амплитудно-частотных характеристик этих колебаний. Сопоставление расчетных данных о границе возникновения вибрационного горения по частоте колебаний генерируемых вихревым элементом форсунки внутреннего смешения с собственной частотой камеры сгорания дает основание считать, по результатами огневых испытаний двигателя НК-39, что этот режим наступает практически при их резонансе. Полученные результаты позволяют проводить выбор геометрических параметров вихревых элементов, закладываемых в конструкцию камеры сгорания, обеспечивающих выполнение требований предъявляемых к двигателю не только по тяговым характеристикам и экономичности, но и по обеспечению необходимого запаса устойчивости рабочего процесса по вибрационному горению, еще на стадии его проектирования.

9.Разработаны алгоритмы определения интегральных характеристик газовых вихревых элементов, позволяющие автоматизировать процесс расчета параметров камеры сгорания двигателя с применением ЭВМ, в части выбора конструктивных параметров вихревых элементов, используя один из языков программирования.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Карышев, Юрий Дмитриевич, 2002 год

1. Абрамович Г. Н. Прикладная газовая динамика. М., Гостехщдат, 1953. 736с.

2. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. М., Физматгиз,1984. 716 с.

3. Алимов Р.З. Турбулентное течение вязкого несжимаемого газа в осесимметричном канале в условиях предварительной закрутки на входе./УИзв. вузов .Авиац.техн.Д971. № 4. с.7-12.

4. Антонова Г.С. Исследование характеристик турбулентности свободной неизотермической струи и открытого факеда.// Труды совещания по прикладной газовой динамике. Алма АтаД959. с. 45-55.

5. Арещенко В.И., Абрамович Г.Н., Бухман М.А., Романов. Л.Г. Исследование аэродинамики вихревых камер с сосредоточенным хордалъным подводом газа// Вихревой эффэкт и его промышленное применение. Куйбышев,1984.С. 179-184.

6. Артюх Л.Ю., Кашкаров В.П., Тышканбаева М.Б. Теоретическое исследование турбулентных струй и диффузионного факела с помощью полуэмпирических моделей турбулентности. // Математическое моделирование и оптимальное управление. Алма Ата,1980. с. 39-46.

7. Артюх Л.Ю., Кашкаров В.П., Тышканбаева М.Б. Численное исследование горения турбулентных газовых струй.// Теплофизика газов и жидкостей. Алма- АгаД980. с.62-68.

8. Аэродинамика закрученной струи. Ахмедов Р.Б., Балагула Т.Б. ,Рашидов Ф.К., Сакаев А.Ю. М., Энергетика,1977. 240 с.

9. Ахмедов Р.Б. Дутьевые газогорелочные устройства. М., Недра, 1970. 264 с. Ю.АхмедовР.Б. Интенсивность крутки воздушного потока в вихревых горелочных устройствах//Теплоэнергетика, 1962. №6. с.9-12.

10. И.Баев В.К., Головичев В.И., Ясаков В.А. Двумерные турбулентные течения реагирующих газов. Новосибирск, 1976. 263 с.

11. Бай-ши-и. Турбулентное течение жидкости и газов. М., Изд.иностр.лит.,1962. 344с.

12. Блехман И.И., Мышкис А.Д., Пановко Я.Г. Механика и прикладная математика. М.," Наука", 1990. 356с.

13. Блох А.Г. ,Кичкина Е.С. О коэффициентах расхода и углах конусности факела.// Теплоэнергетика, 1957. №10. с.35-41.

14. Белоусов А.Н. Исследование турбулентных и акустических характеристик закрученного воздушного потока в коротких вихревых камерах// Вихревой эффект и его промышленное применение. Куйбышев, 1981. с.303-307.

15. Белоусов А.Н., Крыш Ю.А., Лукачев С.В. Акустические свойства вихревых пневматических форсунок.// Изв. Вузов. "Авиационная техника", 1977. № 1. с.17-22.

16. Бирюк В.В. Основы характеристик вихревых авиационных систем охлаждения. Самара, СГАУ, 1997.58 с.

17. Будунов Н.Ф. Некоторые задачи гидромеханики и их численное решение, Иркутск, 1980. 105 с.

18. Будунов Н.Ф. О некоторых расчетах закрученных течений несжимаемой жидкости.// Изв. СО АН СССР . Сер.техн.наук,1977, вып.3,№ 13. с. 3-10.

19. Бутенин Н.В., Неимарк Ю.И., Фуфаев НА. Введение в теорию нелинейных колебаний. М.,изд." Наука",1976. с. 384.

20. Браиловская И.Ю., Кускова Т.В., Чудов Л.А. Разностные методы решения уравнений Навье Стокса (обзор). //Вычислительные методы и программирование. М.,1968. с. 3-8.

21. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М,, МИР, 1973. 758с.

22. Бэйкер Р., Хатчинсон П.,Уайтло Дж. Применение лазерного анемометра для предварительных измерений мгновенной скорости в печи квадратного сечения со стороной 2 м.// Теплопередача, 1975. № 3. с. 162-167.

23. Бютнер. Конечно-разностные методы решения уравнений пограничного слоя.// Ракетная техника и космонавтика, 1970. № 2. с.3-18.

24. Ваганов А.И. Экспериментальное исследование акустических характеристик закрученного потока в вихревой технологическом аппарате для решения задач управления.// Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев ,1984. с.250-254.

25. Вагер Б.Г., Каган Б.А. Физика атмосферы и океана, т.№3,1967. с.297-334.

26. Василенко Ю.Г. и др. Лазерные доцплеровские измерители скорости. Новосибирск, Наука, 197 5.

27. Васильев О.Ф. Основы механики винтовых и циркуляционных потоков. М. Л.,Госэнергоиздат,1958. 144с.

28. Васильев О.Ф., Бодунов Н.Ф. Приближенная модель отрывного турбулентного течения при внезапном расширении канала. // Изв. СО АН СССР . Сер. техн.наук, 1973 , вып. 2, № 8. с. 9-13.

29. Васильев А.П., Кудрявцев В.М. и др. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. М. изд." Высшая школа", 1967.676 с.

30. Вулис Л.А. Термодинамика газовых потоков . М., Энегоиздат, 1950. 251с.

31. Вулис Л.А. К расчету турбулентных струй и газового факела по методу эквивалентной задачи теории теплопроводности// Тепло-массоперенос. Минск,"Наука и техника", 1968,т. 1. с.365-375.

32. Вулис Л.А., Устименко БД. Об аэродинамике циклонной топочной камеры// Теплоэнергетика,1954. №9. с.3-10.

33. Вулис Л.А., Кашкаров В.П. Теория струй вязкой жидкости. М., "Наука",1965. 429с.

34. Вулис JI.A., Ершин Ш.А., Ярин Л.П. Основы теории газового факела.М.,1968. 198 с.

35. Вулис Л.А., Яриц Л.П. Аэродинамика факела.Л.Д978. 215 с.

36. Галимзянов Ф.Г., Галимзянов Р.Ф, Расчет тепловых двигателей.// Вопросы теории и расчета рабочих процессов тепловых двигателей. Уфа, 1980. № 45 с. 62 -71.

37. Генкин А.А., Кукес В.И., Ярин Л.П. Об измерении турбулентных пульсаций в неизотермических струях . // Теплофизика высоких температур, 1976,т. 14, №1 .с. 152-158.

38. Гиневский А.С. и др. Методы расчета турбулентного пограничного слоя.// Итоги науки и техники. Сер. Механика жидкости и газа. М.,1978. 177 с.

39. Годунов С.К., Рябенький B.C. Разностные схемы.М.,1973. 439 с.

40. Глушко Г.С. Турбулентный пограничный слой несжимаемой жидкости на пластинке. //Изв. АН СССР.Механика,1965.№4. с. 13-23.

41. Гольдштик A.M. Вихревые потоки. Новосибиск, "Наука", 1981. 366с.

42. Гольдштик A.M.,Леонтьев Л.К., Палеев И.И. Аэродинамика вихревой камеры.//Теплоэнергетика, 1961. №2. с.40-45.

43. Гольдштик A.M. Приближенное решение задачи о ламинарном закрученном потоке в круглой трубе // Инж.-физ. журн., 1959 , т. 2, № 3. с. 17-21.

44. Гольдштик A.M. Один класс точных решений уравнений Навье-Стокса.//Прикладная механика и техн. ФизикаД966.№ 12. с. 106-109.

45. Госмон А.Д., Пан В.В., Ранчел А.К. и др. Численные методы исследования течения вязкой жидкости.М.Д972. 324 с.

46. Гостинцев Ю.А. Тепломассообмен и гидравлическое сопротивление при течении по трубе вращающейся жидкости. // Изв.АН СССР. Механ.жидк.и газа, 1968. №5. с.115-119.

47. Гринспен X. Теория вращающихся жидкостей. Л./Тидрометиоиздат", 1975. 304с.

48. Гупта А., Лилли Д., Сайред Н. Закрученные потоки. М., МИР,1987. 588с.

49. Гуцол А.Ф. Эффект Ранка. //Успехи физ-х наук. 1997,т. 167,№6. с.665-687

50. ДейчМ.Е. Техническая газодинамика. М., Госэнергоиздат,1961. 670с.

51. Джакупов К.Б. Численный расчет ламинарного течения вязкой несжимаемой жидкости в кожухе с вращающимися дисками.// Изв. СО АН СССР.Сер.техн.наукД977,вып.1 ,№ 3. с. 18-28.

52. Джакупов К.Б., Кроль В.О. Численный расчет закрученных струй в топочных камерах.// Моделирование топочных и энерготехнологических процессов. М.,1983. с. 67-75.

53. Дубинский М.Г. О вращающихся газовых потоках . // Изв. АН СССР, ОТН, 1954. №8.

54. Добролюбов А.И. Бегущие волны деформации. Минск, "Наука и техника", 1987. 144 с.

55. Дубов B.C. Распространение свободной закрученной струи в затопленном пространстве.// Труды ЛПИ Энергомашиностроение, 1955, №176. с.137-145.

56. Дорфман Л. А., Романенко Ю.Б. Течение вязкой жидкости в цилиндрическом сосуде с вращающейся крышкой.// Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа, 1966. № 5. с. 63-70.

57. Жуковский Н.Е. ПСС.М,1937. т/7. с.364-386.59.3ельдович Я.Б. , Мышкис А.Д. Элементы математической физики . М., Изд. Наука, 1973.351с.

58. Иванов А.Г. Методика оценки проточной части вихревых горелок.// Теплоэнергетика, 1968, №5, с.35.61,Ильяшенко С. М. , Талантов А. В. Теория и расчет прямоточных камер сгорания. М. Машиностроение . 1964. 306 с.

59. Карышев Ю.Д. К расчету коэффициента расхода центробежной форсунки.// Известия вузов ." Машиностроение",М.,1979, №4. с. 77-80.

60. Карышев Ю.Д. О критическом режиме газовой центробежной форсунки.// Известия вузов ."Машиностроение ",М., 1984. № 9. с.67-69.

61. Карышев Ю.Д. К теории центробежной форсунки с учетом сжимаемости.// Известия вузов. " Машиностроение М., 1984. №11. с. 8487.

62. Карышев Ю.Д. О принципе максимального расхода.// Нефтегазовое дело. СГТУ, Межвуз. сборник научных трудов, Самара, 1997. с. 150-155.

63. Карышев Ю.Д. О коэффициенте расхода газовых вихревых элементов.//Вопросы н.-технического прогресса на ж.д. транспорте. Самара, СамИИТ, Межвуз. сборник цаучн. трудов.1998. с.134-138

64. Карышев Ю.Д. Коэффициент заполнения на срезе сопла вихревых элементов.// Вестн. СГАУ Сер. Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей. Вып. 2, Самара, гос. аэрокосм, ун-т, Самара, 1999. с. 70-75.

65. Карышев Ю.Д. Механизм возбуждения и поддержание колебаний в вихревом элементе.// Известия вузов. "Машиностроение", М., 2000. № 4.с. 50-54.

66. Карышев Ю.Д. Одна из гипотез по акустике вихревого элемента.// Вестн. СГАУ. Сер. Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей. Вып. 3, Самара, гос. аэрокосм, ун-т, Самара, 2000. с. 70-77.

67. Карышев Ю.Д. К расчету акустики потока в вихревом элементе// Известия вузов. "Машиностроение", М., 2000. № 5.C.52-57.

68. Карышев Ю.Д. Газовые вихревые элементы, Самара: СамИИТ,2001. 157с.

69. Крашенинников С.Ю. Исследование затопленной воздушной струи при высокой интенсивности закрутки.//Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа,1971. №6. с. 148-154.

70. Керенский A.M. О геометрической характеристике центробежной форсунки с длинной камерой закручивания.//Некоторые вопросы исследования тепловых машин. Куйбышев, Труды КуАИ, 1969, вып.№37. с. 112-119.

71. Кирильцев В.Т. Закономерности структуры турбулентности осесимметричных струй в спутном потоке.// Изв. Вузов. "Черная металлургия"Д977. №1. с.157-161.

72. Кныш Ю.А. О влиянии автоколебаний на гидравлическое сопротивление вихревой трубки.//ИФЖ, 1979, t.XXXVII,№1. с.59-64.

73. Кныш Ю.А., Урывский А.Ф. К теории возникновения регулярных пульсаций в закрученном потоке жидкости//Изв. вузов . Авиац. Техника, 1982. №1. с.83-89.

74. Кныш Ю.А., Урывский А.Ф. Определение области нестационарных режимов течения закрученного потока в вихревой камере// Изв.вузов. Авиац.техника,1984. №1. с.27-31

75. Кныш Ю.А., Лукачев С.В. О взаимосвязи термодинамических и акустических параметров в вихревой трубе Ранка// Материалы 8 Всесоюзной акустической конференции. М., 1973. с.97-99.

76. Кныш Ю.А., Лукачев С.В. Экспериментальное исследование вихревого генератора звука// Акустический журнал, 1977,т.23, вып.5. с.776-782.

77. Кныш Ю.А., Урывский А.Ф. Модель прецессии вихревого ядра закрученной струи //Изв. вузов . Авиац. Техника ,1984. № 3 . с.41-44 .

78. Кнорре Г.Ф. Топочные процессы. М., 1951. 328 с.

79. Компаниец В.З., Овсянников А.А., Полак С.С. Химические реакции в турбулентных потоках газа и плазмы. М., 1979. 241 с.

80. Крокко Л., Синь-и Ч. Теория неустойчивости горения в жидкостных ракетных двигателях. М., Издат. иностр. литер. 1958. 351 с.

81. Кудрявцев В.М., Сукчев В.М., Токарев Г.П., Цыбров А.Ю. Расчет характеристик вихревой трубы // Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев ,1984 . с.50- 53.

82. Кузнецов Н.М., Лебедев М.А. Топочные устройства судовых паровых котлов с нефтяным отоплением. Л., Судпромгиз, 1959. 206 с.

83. Кулагин Л.В., Морошкин М.Я. Форсунки для распиливания тяжелых топлив. М., Машиностроение, 1973. 200 с.

84. Кусинлин М.Л., Локвуд Ф. Расчет осесимметричных турбулентных закрученных пограничных слоев. // Ракетная техника и космонавтика, 1974, т. 12,№4. с. 168-177.

85. Лилли Д.Г. Обзор работ по горению в закрученных потоках.// Ракетная техника и космонавтика, 1977, т. 15,№ 8. с. 12-13

86. Лилли Д.Б. Расчет инертных закрученных турбулентных потоков.-Ракетная техника и космонавтика, 1973, т. И, № 7. с.75-82.

87. Лилли Д.Б. Простой метод расчета скоростей и давлений в сильно завихренных течениях.// Ракетная техника и космонавтика ,1976,т. 14, №6. с. 57-67.

88. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М., Наука, 1973. 848 с.

89. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики т. 2,1955. с.595.

90. Лукачев С.В. Исследование неустойчивых режимов течения в вихревой трубе Ранка.// ИЖФ , 1981, т.4, №5. с.784-790.

91. Лукачев С.В. Исследование устойчивости течения закрученных потоков жидкости и газа применительно к элементам двигателей летательных аппаратов. Автореф. дис. канд.техн.наук. КуйбышевД975. 15 с.

92. Лукачев С.В. Образование вихревых когерентных структур в вихревой трубе Ранка.// Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев,1984. с.38-44.

93. Лукачев С.В., Матвеев С.Г. Некоторые результаты экспериментального исследования регулярных колебаний давления, возникающих при работе вихревой трубы Ранка.// Вихревой эффект и его промышленное применение. Куйбышыв,1981. с. 109-112.

94. Ляховский Д.Н, Аэродинамика закрученных струй и ее значение для факельного процесса сжигания. // Теория и практика сжигания газа. Л., Гостехиздат,1958. с.28-77.

95. ЮО.Ляховский Д.Н. Кинематический диффузор и перспективы его применения в технике.// Труды ЦКТИ .Теплопередача и аэрогидродинамика, 1955, кн.28. с.3-168.

96. Ю1.Ляховский Д.М. Улиточный тангенциальный подвод в горелках.// Котлорурбостроение, 1950. №3.с.4-10

97. Юб.Матур М., Маккалум Н. Закрученные воздушные струи, вытекающие из лопаточных завихрителей. // Экспресс-информация .Сер. Теплоэнергетика, № 41,реф.156,1967. с.1-42.

98. Меркулов А.П. Вихревой эффект и его применение в технике. М.,Машиностроение. 1969. 184 с.

99. Ю8.Меркулов A.IL, Колышев Н.Д. Распределение скорости по высоте сопла вихревой трубы.// Вопросы микроэнергетики. Труды КуАИ , Вып.ХХП. Куйбышев, 1965. с.178-184.

100. Ю9.Меллор Г.Л., Херринг Х.Ж. Обзор моделей для замыкания уравнений осредненного турбулентного течения .// Ракетная техника и космонавтика, 1973, т. 1, № 5. с. 17-29.

101. ПО.Мигулин В-В., Медведев В.И., Мустель Е.Р., Парыгин В.Н. Основы теории колебаний . М.,"Наука", 1978. с.392.

102. Ш.Мошкин Е.К. Динамические процессы в ЖРД. М. Машиностроение, 1964. 256 с.

103. Ш.Потанкар С., Сполдинг Д. Тепломассообмен в пограничных слоях. М.,1971. 127 с.

104. Прандтль. Гидродинамика . М., Изд. иностр. лит., 1950. 520 с.

105. Распиливание жидкостей. Бородин В.А., Дитякин Ю.Ф., Клячко Л .А., Ягодкин В.И. М., Маппшостроение , 1967. 263 с.

106. Раушенбах Б.В. Вибрационное горение. М., Госиздат Физмат лит-ры, 1961. 500 с.

107. Роди В. Модели турбулентности окружающей среды.// Методы расчета турбулентных течений. М., Мир. 1984. с.227-322.

108. Ротга И.К. Турбулентный пограничный слой в несжимаемой жидкости. Л.Д967.233 с.

109. Ривард У, Батлер Т., Фармер О. Численное решение задач гидромеханики. М., 1977. 234 с.

110. Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. М.,1972. 418 с.

111. РоучП. Вычислительная гидродинамика. М., 1980.616 с.

112. Самарский А.А. Введение в теорию разностных схем.1971. 552с.

113. Скобелкин В.И. Теория и расчет центробежной форсунки.// Труды МАП, №17,1948. с.3-8.

114. Сигал И.Я. Газогорелочные устройства котельных установок. Киев. Гостехиздат,1961. 162с.

115. Сидоров М.И. Основные характеристики воздухонаправляющих устройств паровых судовых котлов.// Информационный сборник ЦНИИМФ . Л., Вып. №69,1961. с.42-46.

116. Смульский И.И. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах., Новосибирск", Наука", 1992. 300с.

117. Ш.Сполдинг Д.Б. Общая теория турбулентного горения .// Ракетная техника и космонавтик, 1979, т. 17, № 8. с. 185-201.

118. Талаквадзе В.В. Теория и расчет центробежной форсунки. // Теплоэнергетика,!961. №3. с.45-49.

119. Сэффен П.Г., Уилкокс Д.Ц. Модель турбулентности для расчета турбулентного пограничного слоя,//Ракетная техника и космонавтикаД974, т. 12, с. 160-167.

120. Темам Р, Уравнения Навье-Стокса. Теория и численный анализ. М.,1965. 430 с.

121. Третьяков В.В., Ягодкин В.И. Численное исследование безотрывного закрученного течения в круглой цилиндрической трубе// Вихревой эффект и его промышленное применение. Куйбышев , 1981. с. 341-344.

122. Третьжов В.В., Ягодкин В.И. Расчетное исследование турбулентного закрученного течения в трубе,/ Инж,- физ. Журнал/1979, т. 37, № 2. с.254-259.

123. Трохан А.Н. и др. Фотоэлектрический метод измерения турбулентности высокотемпературных потоков .// Физика горения и взрыва , 1966. № 1. с. 112-116.

124. Устименко Б.П. О расчете свободных турбулентных сильно закрученных струй с помощью эквивалентной задачи теории теплопроводности.// Вестник АНКазССР, 1964. №10. с.69

125. Устименко Б.П. О расчете свободных турбулентных сильно закрученных струй.// Теория и практика сжигания газа. Л., Недра, 1967,Т.№3. с.20-25.

126. Устименко Б.П., Бухмац М.А. Турбулентная структура потока в циклонной камере.//Теплоэнергетика, 1968. №2. с.64-67.

127. Устименко Б.П., Ткацкая О.С, Аэродинамика закрученной струи. // Проблемы теплоэнергетики и прикладной телофизики. Алма-Ата,Наука/1970,Вып.№6. с. 211-216.

128. Устименко Б.П. Процессы турбулентного переноса во вращающихся течениях. Алма -Ата, 1977.228 с.

129. НЗ.Устименко Б.Г1.,Змейков В.Н., Иванов В Б.,Иванов Е.М., Рывкин Б.О. Аэродинамика вихревого потока в кольцевой топочной камере, // Вихревой эффект и его промышленное применение. Куйбышев Д981. с. 359-364.

130. Устименко Б.П., Змейков В.Н., Шишкин А.А. Термоанемометрические методы исследования турбулентности в газовых потоках и факелах. Алма -Ага.1983 . 180с.

131. Устименко Б.П.,Алияров Б.К., Абубакиров Е.К. Огневое моделирование пылеугольных топок .Алма-Ата, 1982. 212 с.

132. Нб.Устименко Б.П., Джакуцов К.Б., Кроль В.О. Численное моделирование аэродинамики и горения в топочных и технологических устройствах. Алма-Ата, 1986. 224 с.

133. Фурлетов В.И. Воздействие колебаний на турбулентную струю газа.// Изв. АН СССР.Механика жидкости и газа ,1969. №5. с.166-171.

134. ХавкинЮ.И. Центробежные форсунки. М.,Машиностроение,1976.168 с.

135. Халатов А.А. Теория и практика закрученных потоков. Киев, Наук, думка, 1989. 192с.

136. Хатчинсон П., Халил Е, и др. Расчет и экспериментальная проверка свойств потока в топке.// Тр. Американ. об-ва инж.-мех.,1976,серия С, № 2, с.139-146.

137. Хигир Н.А,Бэр Дж.М. Распределение скорости и статического давления в закрученных воздушных струях , вытекающих из кольцевых и расширяющихся сопел.// Теоретические основы инженерных расчетов, 1964. №4. с.185-194.

138. Хигир,Червинский. Экспериментальное исследование закрученного вихревого движения в струях.//Труды ASME Сер.Д. Прикладная механика (пер.с англ.),т.34,1967. с.208-216.

139. Хинце И.О. Турбулентность.М., 1963.680 с.

140. Хритов Л.М. К вопросу возбуждения колебаний в камере смешения эжектора.// Труды ЦИАМ . 1978. № 783. с.1-7.15 5.Численные методы в механике жидкости.//Под ред. О.М. Белоцерковского.М.,1972. 304 с.

141. Численные методы в динамике жидкости.//Под ред. Г. Вирца,

142. Ж.Смолдерна. М., 1981. 403 с.

143. Чугаев P.P. Гидравлика, Л., "Энергия ", 1971. 552 с.

144. Шабалин И.Г. Экспериментальное исследование давления закрученного потока на радиальной стенке вихревой камеры.//Вихревой эффект и его применение в технике. Куйбышев , 1984. с. 92-97.

145. Шагалова С.Я. , Шнидер И.Н. , Громов Г.В. Исследование аэродинамических характеристик потока, выдаваемого горелкой с лопаточным аппаратом.// Теплоэнергетика, 1965. № 6 . с.27-32.

146. П1лихтингГ Теория пограничного слоя. М., 1969. 744 с.

147. Штым A.M. Аэродинамика циклонно-вихревых камер. Владивосток, Изд-во Владивосток, ун-та ,1985. 197с.

148. Щукин В.К. Теплообмен и гидродинамика внутренних потоков в полях массрвых сил. М., МашиностроениеД980. 200с.

149. Щукин В.К., Халатов А.А. Теплообмен, массообмен и гидродинамика закрученных потоков в осесимметричных каналах. М., Машиностроение,! 982, 200с.

150. Яненко Н.Н. Методы дробных шагов решения многомерных задач математической физики. Новосибирск,!967.195 с.

151. Ярковский Э.Основы практических расчетов диафрагм , мерных сопел и труб вентури. М., Гос. Научн,- техн.изд-во машиностр-ой лит.,1962, 316 с.

152. Jones W.D., Whitelow J.H. Calculation Methods for Reacting turbulent Flows : AReview.- Combustion and Flame,1982, v.48,N 1, p. 1-26.

153. Baussinesqe J. Theorie de lecoulement tourbulant Mem , pres. Asad, Sci. Paris, 1877, v. ХХП1р.46.

154. Becker H.A. and Brown A.P.G. Velocity fluctuation in turbulent jets and flames.// In: 12-Л Symp.(Intem) on Combust., 1969, p. 1059-1068.

155. Becker H.A. and Brown A.P.G. Response of Pitot probes in turbulent streems. // Fluid Mechanics. 1-974, v. 62,part l,p.85-114.

156. Collatz L. , Gortler H. Rohrstromung mit schwachem drall./ Zeitschrift angew. Math.und Phys., 1954, Bd. 5 , S. 95-173.167Corrsin S. Extended application ofhot-wire anemometer // Rev. Sci. Instr., 1947, v. 18. N 7, p.469-471.

157. De Graaf J.E. Aims and achievements of the international flame research foundation. //" J. of Inst, of Fuel ", 1966, № 39 ,p. 310.175. "DISA" ,55N20 Doppler frequency Tracker.// Instruction Manual"Disa Electronic", 1979.

158. Equipment Catalog" DISA ", 1980.

159. Von Karman, Th.,Mechanische Ahnlichkeit und Turbulenz, Nach,Ges.Wiss. Gottingen, Mat. Phys.Klasse,58,(1930) und NACA TM 611(1931).

160. Hilsch R. Die Expansion von Gasen in ZentrifugalfelcT afs Kalteprozess // "Z.fur Naturforschung", 1946 Bd. 1, H.4 , s. 208-214.

161. Hung Т.К., Macarno E.O. Laminar eddies in a two- dimensional conduct expansion. LaHouille Blanche, 1968, p.32-84.

162. Kiya M., Fukusako S., Arie M. Laminar Swirling flow in the entrance retgion of a circular pipe./Bulletin oT the lSME , T971, v. 14, N 73, p. 47.

163. Launder B.E. and Spalding D.B. Lectures in Mathematical Models of Turbulence , Academic Press. 1972.

164. Lavanz , Nielsen H., Fejer A.A. Separation and flow reversal in circular ducts./ Phys. Fluids , 1969, v. 12, N 9, p.33-42.

165. Long R.R. Sources and sinks at the axis of rotating liquid// Qart.I.Mech. Appl.Math, 1956,vol.9,pt 4,p.385.

166. Macango E.O.,Hng Т.К. Computational and experimental study of a captive annular addy. // Jorn. Fluid. Mech., 1967, v. 28,part 1.

167. Mather M.L., MaccallumN.R." J. Inst. Fuel1967, № 40 , p. 214.

168. Morton B.R. The strenght of vortex and swirling core flows.// J. Fluid Mech.,1969,v.38,N2,p.315-333.

169. Prandtl ,,L., Uber die ausgebildete Turbulenz, ZAMM,5,1925.-p.l36.

170. Prandtl L., Bericht uber Untersuchungen zur ausgebildetenTurbulenz, ZAAM ,Bd. 5,N2,1925,136-139.

171. Prandtl L., Zur Berechnung der Grenzschichten, ZAMM, Bd. 18,1938, 77-82.

172. Prandtl L., Bemerkungen zur Theorie der freien Turbulenz, ZAMM, Bd. 22, N 5, 1942, 241-243.

173. Ranque M.G. J. Phys. Radium , 1933 , № 4 , s. 112 .

174. Nacamnra, Uchida S.Numerical solutions of the Navier-Stokes equations for oxisymmetral weak swirling flows in a pipe.// Trans.Jup. Aeronut. and Space Sci,1982,v.24,N 66,222-226.

175. Raviart P. A. Incompressidle finite elementen methods for the Navier- Stokes equations.// Adv.Watern Resour.,1982, v.5,N l,p.2-8

176. Reichardt H., Gesetzmassigkeiten der frein Turbulenz , VDI Forschungsheft, 1942, 414.

177. Reichardt H., Uber eine neue Theorie der freien Turbulenz , ZAMM , Bd. 21,N5 1941 ,s. 257-264.

178. Reynolds A.J. On the dummies of turbulent Vortical flow.// ZAMP,1961, v,12,N 2,p.l36.

179. Reynolds A.J. Energy Flows in a Vertex Turbe.// ZAMP,. 961, v,12,N 2,p.343. 198.Sala R., Spalding D.B. A Mathematical Model for an Axi-Symmetrical Diffusion Flame in a Furnace La Rivista dei Combustibili,1973, vol. 27,N 4/5, p. 180-186.

180. Spalding D.B. A simple model for the rate of turbulent combustion.// In. Turbul. Comb.Tech.Pap.15 th. Aerospace Sci mech., 1977,N4,p. 105-116.W