Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта

Специалисты Московского авиационного института (МАИ) предложили метод распыливания компонентов топлива жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Если обычно струя имеет круглое сечение, то в данном случае предлагается использовать более сложный профиль с непрерывным поворотом. Это должно увеличить турбулентность потока, в результате чего компоненты топлива будут лучше перемешиваться.

Изображение: Gemini

Достигается это посредством форсунки с полым наконечником и втулкой. Через осевой канал наконечника под давлением проходит один компонент, тогда как другой направляется между наконечником и втулкой в кольцевом зазоре. Полученная струя имеет некруглое поперечное сечение, и оно меняет ориентацию в процессе движения потока.

Чтобы такой канал сформировался, разработчики предлагают задействовать каналовую поверхность Иоахимсталя. Это известная в инженерном проектировании и математике сложная геометрическая поверхность. В рассматриваемом случае она применяется для задания формы проточной части форсунки. Поперечное сечение струи будет постоянно поворачиваться на суммарный угол от 30° до 540°.

Границу сечения для поверхностей второго и третьего типа предлагается описывать по косинусоидальному закону. Число лучей составит 3, 4, 5 или 6, отношение амплитуды косинусоиды к базовому радиусу — 0,4–1,3.

Изображение: ФИПС

В итоге турбулентная кинетическая энергия струи должна увеличиться в 1,5–2 раза, улучшив полноту сгорания компонентов за счёт их более эффективного перемешивания. Экспериментальная проверка форсунки в составе работающего ЖРД пока не выполнялась, и речь идёт лишь о моделировании.