Стенка сопла с уносом





в палитре на схеме

Описание

Блок предназначен для моделирования стенки сопла с уносом ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ).

Способ задания структуры стенки

Для многослойных стенок, рисунок 1 задание материалов и их толщин для расчётного блока проводится через массивы свойств группы "Структура стенки".


Рисунок 1. Схема задания границ материалов

Расчётная область по нормали к оси разбивается на k участков с равным количеством слоев материалов в каждом. Массив свойств n_m заполняется набором чисел, количество которых равно k, а значение i-го элемента массива соответствует количеству слоёв материала на i-м участке стенки.

Координаты границ участков стенки задаются в массиве xm_k. Количество элементов в этом массиве равно k+1. Максимальное количество различных материалов в структуре стенки не превышает 10.

Номера материалов по участкам разбиения стенки и по слоям задаются последовательно в массиве nm_mk. Первые n_m[1] элементов массива nm_mk соответствуют номерам материалов участка 1, начиная от материала, находящегося ближе к оси, и заканчивая материалом на максимальном удалении от оси. Затем идут n_m[2] элементов, соответствующих участку 2 и так далее. Общее количество элементов в массиве равно

Левые границы слоев (радиусы их внешних поверхностей) всех участков задаются массивом r_mL, сначала задаются границы всех слоев первого участка, затем второго и т.д. Аналогично данные для правых границ каждого участка задаются массивом r_mR.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
wll Матрица, состоящая из массивов тепловых параметров: первый массив – удельные тепловые потоки в расчётных точках контура сопла, второй – коэффициент тепломассообмена в расчётных точках контура сопла. Размерность каждого массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла. А также из массивов параметров продуктов сгорания в расчётных точках контура сопла: 1) Статические давления; 2) химические потенциалы; 3) молярные массы. Размерность каждого массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла. Математическая

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
bnd Матрица, состоящая из трех массивов: первый массив – температуры вдоль стенки, размерность массива – N; второй массив – массив удельных расходов продуктов деструкции материала вдоль стенки, размерность массива – N; третий массив – Массив смещения расчётных узлов в следствии деструкции материалов стенки, размерность массива – N, где N– количество расчетных сечений. Математическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Структура стенки Группа свойств, определяющих структуру стенки
Количество слоёв материалов по толщине стенки n_m Количество слоёв материалов по толщине стенки [3 , 3 , 3 , 3 , 3] Массив
Номера материалов по слоям (m) и для всех участков (k) вдоль оси nm_mk Номера материалов по слоям (m) и для всех участков (k) вдоль оси [1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3 , 1 , 2 , 3] Массив
Границы материалов (участков k) вдоль оси (k+1), м xm_k Границы материалов (участков k) вдоль оси (k+1) [...] Массив
Внешние радиусы слоев (m) на левой границе каждого участка, м r_mL Внешние радиусы слоев (m) на левой границе каждого участка [...] Массив
Внешние радиусы слоев (m) на правой границе каждого участка, м r_mR Внешние радиусы слоев (m) на правой границе каждого участка [...] Массив
Материалы Группа свойств, определяющих материалы
Количество различных материалы n_mat Количество различных материалов max(self.nm_mk) = 3 Целое
Материал № N mat_0N Таблица свойств материала для узлов с индексом N Имя файла базы данных
Расчётные сечения Группа свойств, определяющих параметры расчетных сечений
Расчётные сечения x, м x_i Расчётные сечения x [] Массив
Радиусы в расчётных сечениях, м y_i Радиусы в расчётных сечениях [] Массив
Угол наклона контура, рад tet Угол наклона контура [] Массив
Теплообмен на внешней границе Группа свойств, определяющих параметры теплообмена на внешней границе
Тип граничного условия out_heat_type Тепловой граничное условие на внешней стороне стенки (изотермическое, заданный тепловой поток, условия теплообмена). Возможные значения:
  • "Температура"
  • "Тепловой поток"
  • "Теплообмен"
Теплообмен Перечисление
Температура, К T_env Температура внешней стороны стенки (для типа условия "Температура") или внешней среды. Свойство доступно при выбранном типе граничного условия "Теплообмен" или "Температура" 300 Вещественное
Удельный тепловой поток, Вт/м² q_env Удельный тепловой поток на внешней стороне стенки. Свойство доступно при выбранном типе граничного условия "Тепловой поток" 10000 Вещественное
Коэффициент теплообмена, Вт/(м²*К) alfa_env Коэффициент теплообмена на внешней стороне стенки. Свойство доступно при выбранном типе граничного условия "Теплообмен" 10 Вещественное
Начальные условия Группа свойств, определяющих начальные условия
Температура, К T_ini Начальная температура стенки 300 Вещественное
Расчёт Группа свойств, определяющих параметры расчета
Количество расчётных сечений N_sec Количество расчётных узлов вдоль стенки. Определяется по размерности массива n_i 21 Целое
Количество расчётных точек N_clc Количество расчётных узлов поперёк стенки 200 Целое
Унос материала Группа свойств, определяющих параметры уноса материала
Способ учёта AblType Способ учета уноса материала. Возможные значения:
  • "Без учета"
  • "Заданная скорость"
  • "Расчетная скорость"
Расчётная скорость Перечисление
Скорость уноса, м/с V0_abl Скорость уноса материала. Свойство доступно при выбранном способе учета уноса материала "Заданная скорость" (Nozzle.N+1)#0.0001 Массив

Параметры

Название Имя Описание (опционально) Тип данных
Внутренняя поверхность Группа параметров, отображающих параметры внутренней поверхности стенки
Температура, К T_inn Температура в расчётных узлах на внутренней поверхности стенки Массив
Тепловой поток, Вт/м² q_inn Тепловой поток в расчётных узлах на внутренней поверхности стенки Массив
Внешняя поверхность Группа параметров, отображающих параметры внешней поверхности стенки
Температура, К T_out Температура в расчётных узлах на внешней поверхности стенки Массив
Тепловой поток, Вт/м² q_out Тепловой поток в расчётных узлах на внешней поверхности стенки Массив
Расчётная область Группа параметров, отображающих параметры расчетной области
Координаты по нормали к поверхности, м z_j Координаты по нормали к поверхности Матрица
Температура, К T_clc Температура во всех расчётных узлах стенки. Количество узлов – N_sec× N_clc Матрица
Плотность материала, кг/м³ Rho_clc Плотность материала стенки Матрица
Расход продуктов деструкции , кг/с G Расход продуктов деструкции Матрица
Унос материала Группа параметров, отображающих параметры уноса материала
Скорость уноса, м/с V_abl Скорость уноса материала Массив
Величина уноса, м D_abl Величина уноса материала Массив
Величина уноса на шаге по времени, м dz_dt Величина уноса материала на шаге по времени Массив

Примеры

Примеры использования блока: