Во время запуска ракеты важно обеспечить достаточную подачу жидкого ракетного топлива без попадания газов в главный двигатель. В этой статье рассматриваются рабочие характеристики и проектные требования устройства выхода топливного бака ракеты при перегрузках во время подъема. Создана CFD-модель для численного моделирования и сравнительного анализа остаточного количества жидкости при появлении газа в транспортных трубопроводах в различных рабочих условиях. Изучаемые факторы включают: использование конического перехода на выходе, наличие перегородки над выходом и её геометрическую форму, установку фильтра на выходе. Результаты показывают, что применение конического перехода значительно снижает количество непригодного к использованию жидкого топлива, оптимальный угол конуса около 30°; установка перегородки способствует подаче чистой жидкой фазы низкотемпературного топлива, при этом существуют оптимальные высота и длина перегородки; куполообразная перегородка дополнительно уменьшает непригодное топливо примерно на 0,25%; фильтр на выходе предотвращает попадание твердых примесей и крупных пузырей в трубопровод; по сравнению с жидким кислородом, жидкий водород хуже поддерживает стабильность газожидкостной границы, что требует более тщательной оптимизации конструкции выхода.

запуск ракеты; криогенное топливо; устройство выхода; провал поверхности жидкости; CFD моделирование