Комп’ютерне моделювання аеротермогазодинамічних процесів у технічних об’єктах (ракетно-космічна техніка, енергетика, металургія) (за матеріалами наукової доповіді на засіданні Президії НАН України 11 січня 2017 р.)

Abstract

Наведено інформацію щодо розроблених в Інституті технічної механіки НАН України і ДКА України математичних моделей, алгоритмічного та програмного забезпечення для чисельного моделювання течій газових і газодисперсних хімічно реагуючих нерівноважних сумішей. Розглянуто результати досліджень, які стосуються надзвукових течій навколо ракет-носіїв, течій у повітрозабірних пристроях, процесів у камері згоряння прямоточних повітряно-реактивних двигунів, особливостей впливу догоряння і краплинної подачі води на параметри струменя продуктів згоряння ракетного двигуна, визначення параметрів рідинно-реактивної системи керування рухом ІІІ ступенів ракет-носіїв. Проведено також розрахункове обґрунтування параметрів різних технологічних процесів, таких як газополуменеве напилення, горіння сухих і вологонасичених часточок вугілля, нагрівання і охолодження рулонів сталі у ковпаковій печі та ін.

The report provides information on the developed in the Institute of Technical Mechanics of NASU and SSAU mathematical models, algorithms and software for numerical modeling of flows of chemical non equilibrium gas and gas-dispersed mixtures that accompany the work of the various technical systems. The results of studies of supersonic flows around launch vehicles, flows in air-intake and processes in the combustion chamber of the ramjet, the effect of afterburning and drip feed water parameters in the jets of the rocket engine combustion products, the determination parameters of liquid propellant management system powered from lines main engine of the last stage of the carrier rocket are described. There is also information concerning calculations justifying the parameters of various technological processes: high-speed gas-plasma spraying, the effect of non-uniform heating of dry and moisture-saturated coal particles on the time and character of their ignition, estimation of the parameters of heating and cooling of steel coils in bell-type furnace. Efficiency of methods and software is confirmed by their practical use in the development of new technical facilities for various purposes.