Кузьмин В. А., Заграй И. А., Маратканова Е. И., Шмакова Н. А.

УДК 535.233                                                                                                                      DOI 10.25730/VSU.0536.18.006

В. А. Кузьмин¹, И. А. Заграй², Е. И. Маратканова³, Н. А. Шмакова⁴

¹ доктор технических наук, профессор кафедры инженерной физики,
Вятский государственный университет. Россия, г. Киров. E‑mail: kuzmin@vyatsu.ru

²кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной физики,
Вятский государственный университет. Россия, г. Киров. E‑mail: Zagray@vyatsu.ru

³ кандидат технических наук, доцент кафедры инженерной физики,
Вятский государственный университет. Россия, г. Киров. E‑mail: e.maratkanova@mail.ru

⁴ аспирант кафедры инженерной физики, Вятский государственный университет.
Россия, г. Киров. E‑mail: usr09554@vyatsu.ru

Аннотация. В работе с помощью разработанной нами комплексной методики проведены вычислительные исследования теплового излучения факела модельного жидкостного ракетного двигателя (ЖРД). Модельный двигатель, являясь уменьшенной в 45 раз копией ЖРД F‑1, работал на кислороде и этилене в соотношении компонентов 2,25. Получены спектральные интенсивности излучения и степени черноты в зависимости от состава продуктов сгорания. Установлено, что газовая фаза в продуктах сгорания придает ярко выраженный селективный характер инфракрасному излучению факела ракетного двигателя и что наибольшая степень черноты продуктов сгорания наблюдается в полосе поглощения СО₂. Эта полоса наиболее интересна для измерения температуры продуктов сгорания ракетных двигателей на срезе сопла и в факеле. Удовлетворительное согласие расчетных результатов с экспериментом при горении газообразного топлива дает основание использовать расчетную методику при исследовании характеристик излучения (интенсивностей, спектральных и интегральных плотностей потоков и степеней черноты) топочных газов при использовании в топках природного газа.

Ключевые слова: вычислительный эксперимент, тепловое излучение, факел, модельный жидкостный ракетный двигатель, интенсивность излучения, степень черноты.