АННОТАЦИЯ 3
Перечень условных обозначений 6
Введение 8
1 Литературный обзор 9
1.1 Смесевое твёрдое топливо 9
1.2 Теплопередача в двумерной постановке 10
1.3 Метод продольно-поперечной прогонки 11
2 Вычисление состава ракетного топлива 13
2.1 Физико-математическая постановка задачи об элементарной ячейке
ракетного топлива 13
2.2 Вычисление количества частиц 15
2.3 Построение распределения частиц мнимых радиусов 18
2.4 Построение распределения частиц действительных радиусов 21
3 Задача о нагреве пластинки с одним включением 24
3.1 Физическая постановка задачи 24
3.2 Математическая постановка задачи 25
3.3 Описание алгоритма решения уравнения теплопроводности
методом продольно-поперечной прогонки 26
3.4 Граничные и начальные условия 28
3.5 Тестовый расчет 29
3.6 Результаты численного решения задачи с несколькими включениями 31
4 Задача о нагреве пластинки с несколькими включениями 32
4.1 Физическая постановка задачи 32
4.2 Математическая постановка задачи 32
4.3 Результаты численного решения задачи с несколькими включениями 33
Заключение 40
Список литературы 41
Обзор научной литературы показывает, что большинство задач, связанных с расчетом нестационарной скорости горения и времени задержки зажигания смесевых твердых топлив решаются в одномерном приближении. Одним из вопросов, возникающих при решении данных задач, является величина эффективного коэффициента теплопроводности смесевого твердого топлива, используемая в расчетах. Эффективный коэффициент теплопроводности может быть точно определен из натурного эксперимента или приближенно получен путем численных расчетов.
Задачами данного исследования являются моделирование процессов теплообмена гетерогенной структуры на примере элементарной ячейки смесевого твердого топлива и расчет эффективного коэффициента теплопроводности элементарной ячейки смесевого твердого топлива
В ходе исследования была получена модель элементарной ячейки смесевого твердого топлива и было решено уравнение теплопроводности для упрощенной модели элементарной ячейки смесевого твердого топлива. Вычислен эффективный коэффициент теплопроводности элементарной ячейки смесевого твердого топлива.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. NEPE Propellant Mesoscopic Modeling and Damage Mechanism Study Based on Inversion Algorithm / Zhenyuan Hu, Kaining Zhang, Qiqi Liu, Chunguang Wang // Materials. - 2024.
2. Макрокинетика горения и микроструктура смесевого ракетного топлива (модель локального анизотропного распределения связующего) : [монография] / С. М. Решетников, В. М. Фролов. - Киров : Вятский государственный университет, 2019. - 274 с.
3. Крайнов А.Ю., Миньков Л.Л. Численные методы решения задач тепло- и массопереноса: учеб. пособие.- Томск : STT, 2016. - 92 с.
4. Крайнов А.Ю., Рыжих Ю.Н., Тимохин А.М. Численные методы в задачах теплопереноса: Учебно-методическое пособие. Томск: Том. ун-т, 2009. 114 с.
5. Nocedal J. Numerical Optimization / J. Nocedal, S. Wright // Springer Science & Business Media. - 2006. - 664 P.
6. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. Разностные методы решения задач теплопроводности: учебное пособие. / Г.В. Кузнецов, М.А. Шеремет. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 172 с.