Formulation and realization of a computing experiment for unsteady and nonlinear problems of a solid fuel rocket engine

Authors

  • M.Y. Egorov Perm National Research Polytechnic University image/svg+xml
  • S.M. Egorov Scientific Research Institute of Polymer Material (Russia) image/svg+xml
  • D.M. Egorov Scientific Research Institute of Polymer Material (Russia) image/svg+xml
  • R.V. Mormul Scientific-Production Association «Iskra»
  • A.Y. Panferov Perm National Research Polytechnic University image/svg+xml

DOI:

Keywords:

technical systems for solid fuels, intrachamber processes, burning of solid fuel, gas dynamics, statement a computational experiment

Abstract

In order to optimize the parameters of a rocket engine on solid fuel (and other technical systems on solid fuel) an attempt of a direct numerical simulation of its intrachamber processes is made. The adjoint formulation of the problem is considered. Each of the subtasks is considered in interrelation with the others and resolved simultaneously - at one step in time. To solve the given problem a set of applied programmes has been developed on a computer that uses the OpenCL standard of multithreading information processing. The results of numerical calculations are given.

Author Biographies

  • M.Y. Egorov, Perm National Research Polytechnic University
    доктор физико-математических наук, профессор кафедры высшей математики
  • S.M. Egorov, Scientific Research Institute of Polymer Material (Russia)
    кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
  • D.M. Egorov, Scientific Research Institute of Polymer Material (Russia)
    кандидат технических наук, заместитель главного конструктора
  • R.V. Mormul, Scientific-Production Association «Iskra»
    инженер-конструктор 2-й категории
  • A.Y. Panferov, Perm National Research Polytechnic University
    кандидат технических наук, старший научный сотрудник кафедры высшей математики

References

  1. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П. Теория ракетных двигателей. - М.: Машиностроение, 1980. - 533 с.
  2. Липанов А.М., Бобрышев В.П., Алиев А.В. [и др.] Численный эксперимент в теории РДТТ / под ред. А.М. Липанова. - Екатеринбург: УИФ «Наука», 1994. - 301 с.
  3. Егоров М.Ю., Егоров Я.В., Егоров С.М. Исследование неустойчивости рабочего процесса в двухкамерном РДТТ // Изв. вузов. Авиационная техника. - 2007. - № 4. - С. 39-43.
  4. Егоров М.Ю., Егоров С.М., Егоров Д.М. Численное исследование переходных внутрикамерных процессов при выходе на режим работы РДТТ // Изв. вузов. Авиационная техника. - 2010. - № 3. - С. 41-45.
  5. Егоров М.Ю., Егоров Д.М. Численное моделирование внутрикамерных процессов в бессопловом РДТТ: в сб. тр. XXIII семинара по струйным, отрывным и нестационарным течениям (с международным участием). - Нац. исслед. Томский политехн. ун-т, 2012. - С. 124-127.
  6. Егоров М.Ю. Метод Давыдова - современный метод постановки вычислительного эксперимента в ракетном твердотопливном двигателестроении // Вест. ПНИПУ. Аэрокосмическая техника. - 2014. - № 37. - С. 6-70.
  7. Давыдов Ю.М., Егоров М.Ю. Численное моделирование нестационарных переходных процессов в активных и реактивных двигателях / под ред. Ю.М. Давыдова. - М.: НАПН РФ, 1999. - 272 с.
  8. Рихтмайер Р.Д., Мортон Х. Разностные методы решения краевых задач. - М.: Мир, 1972. - 420 с.
  9. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Изд. 5-е. - М.: Наука, 1978. - 736 с.; изд. 6-е, перераб. и доп. - М.: Наука, 1987. - 840 с.
  10. Давыдов Ю.М. Крупных частиц метод. - В кн.: Математический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - С. 303-304. // В кн.: Математика. Большой энциклопедический словарь. Изд-е 2-е. - М: Рос. энциклопедия, 1996. - С. 303-304. / В кн.: Математика. Большой энциклопедический словарь. Изд-е 3-е. - М: Рос. энциклопедия, 1998/2000. - С. 303-304.

###

  1. Alemasov V.E., Dregalin A.F., Tisin A.P. Teoria raketnyh dvigatelej. - M.: Masinostroenie, 1980. - 533 s.
  2. Lipanov A.M., Bobrysev V.P., Aliev A.V. [i dr.] Cislennyj eksperiment v teorii RDTT / pod red. A.M. Lipanova. - Ekaterinburg: UIF <>, 1994. - 301 s.
  3. Egorov M.U., Egorov A.V., Egorov S.M. Issledovanie neustojcivosti rabocego processa v dvuhkamernom RDTT // Izv. vuzov. Aviacionnaa tehnika. - 2007. - No 4. - S. 39-43.
  4. Egorov M.U., Egorov S.M., Egorov D.M. Cislennoe issledovanie perehodnyh vnutrikamernyh processov pri vyhode na rezim raboty RDTT // Izv. vuzov. Aviacionnaa tehnika. - 2010. - No 3. - S. 41-45.
  5. Egorov M.U., Egorov D.M. Cislennoe modelirovanie vnutrikamernyh processov v bessoplovom RDTT: v sb. tr. XXIII seminara po strujnym, otryvnym i nestacionarnym teceniam (s mezdunarodnym ucastiem). - Nac. issled. Tomskij politehn. un-t, 2012. - S. 124-127.
  6. Egorov M.U. Metod Davydova - sovremennyj metod postanovki vycislitel’nogo eksperimenta v raketnom tverdotoplivnom dvigatelestroenii // Vest. PNIPU. Aerokosmiceskaa tehnika. - 2014. - No 37. - S. 6-70.
  7. Davydov U.M., Egorov M.U. Cislennoe modelirovanie nestacionarnyh perehodnyh processov v aktivnyh i reaktivnyh dvigatelah / pod red. U.M. Davydova. - M.: NAPN RF, 1999. - 272 s.
  8. Rihtmajer R.D., Morton H. Raznostnye metody resenia kraevyh zadac. - M.: Mir, 1972. - 420 s.
  9. Lojcanskij L.G. Mehanika zidkosti i gaza. Izd. 5-e. - M.: Nauka, 1978. - 736 s.; izd. 6-e, pererab. i dop. - M.: Nauka, 1987. - 840 s.
  10. Davydov U.M. Krupnyh castic metod. - V kn.: Matematiceskij enciklopediceskij slovar’. - M.: Sovetskaa enciklopedia, 1988. - S. 303-304. // V kn.: Matematika. Bol’soj enciklopediceskij slovar’. Izd-e 2-e. - M: Ros. enciklopedia, 1996. - S. 303-304. / V kn.: Matematika. Bol’soj enciklopediceskij slovar’. Izd-e 3-e. - M: Ros. enciklopedia, 1998/2000. - S. 303-304.

Downloads

Published

2017-11-16

Issue

No. 3 (2017)

Section

Research: theory and experiment

How to Cite

Egorov, M. ., Egorov, S. ., Egorov, D. ., Mormul, R. ., & Panferov, A. . (2017). Formulation and realization of a computing experiment for unsteady and nonlinear problems of a solid fuel rocket engine. Perm Federal Research Centre Journal, 3, 22-29. https://journal-dev.icmm.ru/index.php/pscj/article/view/PSCJ2017n3p3