УЗАГАЛЬНЕННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ПРУЖНОСТІ КАВІТАЦІЙНИХ КАВЕРН У НАСОСАХ РРД, ЯКІ ІСТОТНО ВІДРІЗНЯЮТЬСЯ ЗА РОЗМІРАМИ ТА ПРОДУКТИВНІСТЮ

Abstract

Вступ. Урахування кавітаційних явищ у насосах рідинних ракетних двигунів (РРД) є необхідним при визначенні частотних характеристик двигуна, при розрахунках перехідних процесів у двигунових установках при запуску й зупинці двигуна і, особливо, в задачі забезпечення стійкості поздовжніх коливань рідинних ракет (POGO-коливань).Проблематика. Теоретичне визначення характеристик кавітаційних течій у насосах РРД нині не набуло поширення через вкрай низьку точність. Недоліком існуючих експериментально-розрахункових залежностей пружності, об’єму та опору кавітаційних каверн від режимних параметрів є обмежений діапазон чисел кавітації, в якому ці залежності достовірні.Мета. Визначення пружності, об’єму та опору кавітаційних каверн у насосах РРД у всьому діапазоні існування кавітаційних каверн за результатами динамічних випробувань 26 насосів, що істотно відрізняються за призначенням, розмірами та продуктивністю.Матеріали й методи. Використано інформаційно-аналітичний метод, методи теорії коливань, імпедансний метод та метод найменших квадратів.Результати. Показано, що експериментальні значення пружності кавітаційних каверн для різних насосів загалом задовільно узгоджуються між собою. Проведено апроксимацію відносної пружності кавітаційних каверн від числа кавітації та коефіцієнта витрати за формулою, яка дозволяє описати кавітаційні явища в насосах у всьому діапазоні існування кавітаційних каверн. Описано три види відхилень експериментальних частот коливань від власних частот коливань рідини в гідравлічній системі з кавітуючим насосом. Перший і другий види відхилень обумовлені взаємодією рідини та конструкції живильного трубопроводу, третій — розвиненими кавітаційними автоколиваннями.Висновки. Побудовано напівемпіричні залежності пружності, об’єму та опору кавітаційних каверн у насосах РРД від режимних параметрів у всьому діапазоні існування кавітаційних каверн.