ГИДРОУПРУГИЕ РАЗРЫВНЫЕ ВОЛНЫ В КАНАЛЬНО-ЩЕЛЕВЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Работа посвящена вопросам, связанным с описанием распространения нелинейных волн в однородных каналах с упругими стенками из твердого топлива, заполненных продуктами сгорания твердого топлива — средой, движущейся с постоянной или переменной по пространству скоростью, обусловленной горением топлива. Для удобства изложения далее эти волны будут называться гидроупругими волнами в камере сгорания твердого топлива. В рамках длинноволнового приближения предложена система уравнений для описания этих волн. Показано, что эта система является квазилинейной и гиперболической. Описаны скорости распространения волн в каналах с упругими стенками. Показано, что скорость распространения гидроупругих волн меньше скорости распространения волн по сжимаемой жидкой среде, заполняющей канал с упругими стенками. Найдены инварианты Римана. Получены условия на сильных разрывах и описаны разрывные решения — аналог ударных волн в газе. Показано, что возможны разрывные решения с повышением и понижением давления за разрывом. Получено уравнение Риккати, описывающее распространение слабых разрывов гидроупругих волн по каналу. Уравнение Риккати позволяет определить время и место возникновения градиентных катастроф гидроупругих волн. Проведены численно-аналитические исследования образования и распространения сильных разрывов с повышением и понижением давления за такими разрывами. Предложенная теория распространения гидроупругих волн может быть использована для определения места расположения течи в трубопроводных системах и для прогнозирования разрушения ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) гидроупругой волной. Проведен анализ нелинейной устойчивости течений продуктов сгорания в однородном канале с упругими стенками.
  Автор:  С. В. Сухинин, А. В. Трилис, В. С. Юрковский, А. А. Черемисин
Ключевые слова:  гидроупругая волна, квазилинейные гиперболические системы уравнений, сильный разрыв, уравнение Риккати, градиентная катастрофа, ракетный двигатель твердого топлива
Стр:  422