отзыв_на_автореферат_-_КБХМ_1 (Моделирование и исследование теплового состояния работающего в импульсном режиме жидкостного ракетного двигателя малой тяги)

ктор "КБхим6фЩ йф..АДф: ', " — филиала ФГУП "ГКНЩДюм.'М,ЦЯ4~ничева", к.ф-м.н И.А.Смирнов "с®" ~ — ~У 2017 ОТЗЫВ организации «Конструкторское бюро химического машиностроения им. А.М. Исаев໠— филиал ФГУП «ГКНПЦ им М.В. Хруничева» на автореферат диссертационной работы Ворожеевой О.А. на тему «Моделирование и исследование теплового состояния работающего в импульсном режиме жидкостного ракетного двигателя малой тяги», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05 «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов» Диссертационная работа Ворожеевой О.А посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию характеристик рабочего процесса в камере сгорания импульсного ракетного двигателя малой тяги (РДМТ), работающего на штатных компонентах топлива (АТ+НДМГ) и двигателя работающего на газообразных компонентах топлива кислород и метан, а также разработке универсальной математической модели и методики расчета рабочих процессов для проектирования высокоэффективных импульсных РДМТ на данном топливе.

Выбранные к рассмотрению компоненты топлива достаточно востребованы в обозримой перспективе рядом российских и зарубежных разработчиков в качестве основного топлива. АТ+НДМГ как эффективное топливо орбитальных аппаратов со значительным сроком службы, а перспективная энергоэффективная пара кислород+метан для ракетных двигателей средств выведения взамен пары кислород+керосин. Проблема организации высокоэффективного процесса преобразования топлива в продукты сгорания требует детального изучения особенностей газодинамики процессов горения применительно к реальной конструкции в условиях, соответствующих их реальному использованию.

Существующие математические модели в своей основе позволяют оценивать характеристики РДМТ применительно, в основном, только к непрерывному режиму работы, который являются основным режимом для РД значительных тяг и только одним из множества режимов для РДМТ. При этом импульсный режим работы ЖРДМТ, в ряде случаев, может быть даже более теплонапряженным, чем непрерывный. Актуальность цели диссертационной работы определяется требованиями по постоянному сокращению стоимости и сроков разработки и соответственно снижению количества огневых испытаний с сохранением показателей надежности. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Во введении автором обоснованы актуальность основных направлений исследований и сформулирована цель работы.

Первая глава посвящена обзору научно-технической информации в области экспериментально-теоретического исследования теплового состояния элементов конструкции и рабочих процессов в ЖРДМТ. Заслуживает внимания обзор основных организаций в нашей стране, в которых проводятся работы по данной тематике. К достоинствам следует отнести анализ результатов экспериментальных исследований модельных и натурных РДМТ. Представленные материалы свидетельствуют о достаточно широкой научной эрудиции автора в области теории и практики исследования внутрикамерных процессов, что позволило четко сформулировать основные задачи исследования.

Во второй главе рассмотрены результаты термодинамического расчета КС, описана математическая модель нестационарной теплопроводности в двухмерной осесимметричной постановке. Рассмотрена разработанная конструкция модельной камеры ракетного двигателя. Особенностью продемонстрированного автором подхода является моделирование реальной геометрии форсуночной головки и КС. Третья глава диссертации посвящена описанию экспериментального стенда и методике проведения огневых испытаний экспериментального РДМТ на газообразных компонентах топлива кислород и метан и анализу полученных экспериментальных данных.

По разработанной автором программе проведена оценка температурных полей в момент времени включения и в паузе между включениями, а также зависимости температуры стенки от времени работы и проведена верификация математической модели. Следует отметить, что управление стендом, контроль, регистрация режимов и определяемых параметров, проводится с помощью автоматизированных систем и программного обеспечения, что свидетельствует о достаточной точности эксперимента.

Выполнен достаточный объем огневых стендовых испытаний, проведенный на нескольких режимах работы ракетного двигателя. В четвертой главе представлены результаты численного исследования теплового состояния камеры ЖРДМТ разработанной по дефлекторноцентробежной схеме на штатных компонентах топлива АТ+НДМГ. Описан алгоритм исследования тепловых потоков и распределение температур по стенке камеры. Получено удовлетворительное согласование расчетных и экспериментальных данных, как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Также заслуживает внимания проведенная оценка вероятности безотказной работы ЖРДМТ по модели надежности «нагрузка-прочность» и построенная зависимость вероятности безотказной работы от максимальной температуры конструкции. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет сделать вывод, что в данной работе успешно проведено исследование теплового состояния РДМТ, моделирование и оценка надежности.

Удовлетворительное согласование результатов математического моделирования и результатов огневых стендовых испытаний позволяет рекомендовать к использованию предложенную в диссертации методику и разработанную программу на ранних этапах проектирования, а также в учебном процессе.

В качестве замечаний необходимо отметить: - для более полной верификации разработанной математической модели нестационарной теплопроводности требуется провести сравнение с полученными экспериментальными данными ЖРДМТ других тяг, как в большую, так и в меньшую сторону; - по результатам анализа теоретических и экспериментальных данных желательно разработать рекомендацию к конструкции РДМТ, которая позволит обеспечить высокую энергетическую эффективность двигателя с обеспечением приемлемого теплового состояния материала конструкции. - в части развития темы дополнительно желательно рассмотреть РДМТ работающие на сжиженном метане или других перспективных топливных парах.

Приведенные замечания не меняют общего положительного мнения о работе. Содержание диссертационной работы соответствует специальности Главный конструктор направления— начальник отдела 410, к.т.н Агеенко Ю.И. У Пегин И,В. бя (7 Заместитель начальника отдела 410 Подписи Смирнова И.А., Агеенко Ю.И., Пегина И.В., заверяю ученый секретарь НТС "КБхиммаш им. А.М.Исаева - филиала ФГУП "ГКНПЦ им. М.В.

Хруничева" " А.В. Юрков „'. О~~ 05.07.05 «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов». Главные результаты диссертационной работы докладывались на всероссийских и международных конференциях. Анализируя диссертационную работу Ворожеевой Олеси Андреевны в целом, следует отметить, что она является законченной научно- квалификационной работой, в которой предлагается одно из решений задачи, по оценки теплового состояния ЖРДМТ, его надежности и эффективности. Диссертационная работа Ворожеевой Олеси Андреевны соответствует требованиям ВАК, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05.

«Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов». .