Методология проектирования устройства реверсирования тяги двухконтурного турбореактивного двигателя на основе математического и численного моделирования аэродинамики течения Варсегов Вадим Львович

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Одним из эффективных способов торможения самолета при послепосадочном пробеге является реверсирование тяги авиационного двигателя. Однако при включении реверсивного устройства может возникнуть ряд проблем, обусловленных действием реверсивных струй.

Попадание реверсивных струй во входные устройства двигателей становится причиной искажения полей скоростей и температур на входе в двигатели, что является предпосылкой к возникновению помпажного режима работы компрессора и выключению двигателя.

Истекающие из реверсивных окон струи снижают эффективность руля направления, а также интерцепторов и закрылков, находящихся в посадочном положении, что при раннем включении реверса в воздухе или до опускания на взлетно-посадочную полосу передней стойки шасси может привести к потере устойчивости и управляемости самолета.

Таким образом, распространение вытекающих из реверсивного устройства струй определяет не только диапазон режимов устойчивой работы двигательных установок, но и характер воздействия этих струй на элементы конструкции самолета. Аэродинамическая интерференция реверсивных струй и планера, а также попадание реверсивных струй во входные устройства собственного и рядом расположенных двигателей являются основными факторами, ограничивающими применение реверса тяги при посадке самолета.

Поэтому при проектировании устройств реверсирования тяги турбореактивных двигателей огромное значение для выбора их геометрических и режимных параметров имеет характер пространственной картины течения, которая образуется при работе реверса тяги в условиях пробега после приземления самолета. Для оптимизации конструкции реверсивного устройства в системе «самолет – силовая установка» необходимо знание течения реверсивных струй в условиях внешнего обдува.

Для увеличения времени работы устройства реверсирования тяги посредством уменьшения попадания в воздухозаборник двигателя реверсивной струи, отражённой от взлётно-посадочной полосы, устройства реверсирования тяги комплектуются диагональными решетками, имеющими углы установки лопаток относительно продольных ребер отличные от прямого, или решетками с отклонёнными выходными кромками продольных рёбер.

С целью устранения возможности прилипания струи, вытекающей из реверсивного устройства, к мотогондоле применяются решетки с переменным углом установки лопаток относительно оси двигателя. Угол установки лопаток со стороны воздухозаборника увеличивается, а со стороны сопла уменьшается с целью сохранения необходимой величины обратной тяги, создаваемой решеткой.

Внесение конструктивных изменений в решётки реверсивного устройства приводит как к трансформации картины течения распространяющейся в потоке струи, так и к изменению газодинамических характеристик решёток, определение которых необходимо для последующей выдачи рекомендаций на проектирование.

Исходя из выше перечисленного, актуальность данной задачи исследования не должна вызывать сомнений.

Степень разработанности темы. В настоящее время имеется достаточно обширная база данных в технической литературе, посвящённая как экспериментальным, так и расчётным методам исследования течения струи в поперечном потоке и аэродинамики устройств реверсирования тяги. Она включает в себя статьи, опубликованные в периодических изданиях, тезисы докладов и научно-технические отчёты.

Известны экспериментальные работы Иванова Ю. В., Шандорова Г. С., Kef-fer J. F. и Baines W. D., Kamotani J. и Greber I., в которых изучалась в основном траектория плоских и круглых струй, развивающихся в поперечном потоке. Теоретические и экспериментальные работы в данном направлении проводили Adler D. и Baron A., Богомолов Е. Н., Бруяцкий Е. В., Голубев В. А., Гендриксон В. А., Гир-шович Т. А., Палатник И. Б. и Темирбаев Д. Ж., Спиридонов Ю. А., Иванов В. С., Рысин Л. С., Wu J. C., Mosher D. K., Wright M. A. A. и др. Первые работы, схематизирующие течение, принадлежат Вахламову С. В., Визелю Я. М. и Мостинскому И. Л., Вискову А. Н. и Горелову Ю. А., Иванову Ю. В. Эмпирические соотношения для определения траектории струи получены Голубевым В. А., Костериным В. А., Палатником И. Б. и Темирбаевым Д. Ж., Шандоровым Г. С., Эпштейном А. М., Герцбергом М. Б., Волынским М. С.

В работах Абрамовича Г. Н., Акатнова Н. И., Богомолова Е. Н., Бруятского Е. В., Гиршович Т. А., Краба Д., Дюрао Д. Ф. и Уайтло Г. Г., Ле Гриве Е., Пшеничникова А. Л., Темирбаева Д. Ж., Эпштейна А. М., учитывается процесс турбулентного перемешивания струи с окружающей средой и сносящим потоком. Экспериментальному исследованию струи, истекающей в сносящий поток, посвящены также работы Sucec J. и Bowley W. W., Кашафутдинова С. Т., Москаленко В. С. и Холоднова С. К., Плэттена И. Л. и Кеффера И. Ф., Руденгера Г., Хритинина А. Ф., Трофимченко С. И. и Лебедева С. П., Шен Дж., Keffer J. F., Baines W. D. Автомо-дельность профиля скорости струи, распространяющейся в невозмущённом неограниченном поперечном потоке, опытным путём подтверждена в работах Абрамовича Г. Н. Вискова А. Н. и Горелова Ю. А., Гиршович Т. А., Палатника И. Б. и Те-мирбаева Д. Ж., Pratte B. D. и Baines W. D.

Adler D. и Baron A., Висков А. Н. и Горелов Ю. А., Ле Гриве Е., Фиэрн Р. Л. и Уэстон Р. П., Крауше Д. и Вестон Р. П., Куш Е. А. и Шетц И. А. ввели в рассмотрение вихревые структуры при анализе струи в сносящем потоке. Патанкар С. В., Басю Д. К., Альпей С. А. и Джонс У. П., Макгирк И. И. решили задачу о струе в потоке в трехмерной постановке, используя для замыкания двухпараметрическую модель турбулентности.

Известные методы расчета струи в потоке относятся только к частным случаям решения задачи для определенной геометрии сопла. Наиболее подробно исследованы круглые, квадратные, плоские и кольцевые веерные струи. Работ по исследованию распространения струи секторной формы в потоке автором не обнаружено. Граничные условия в известных расчетах относятся к теоретическим соплам, имеющим прямоугольный профиль скорости в нулевом сечении.

Очень подробно вопросы эффективности РУ в общем процессе торможения самолета рассмотрены в кандидатской диссертации Гилерсона А. Г. с некоторым последующем развитием в его работах и изложены в материалах книги. Исследованиям особенностей течения в РУ решетчатого типа посвящены работы Маклакова

Д. В., Углова А. Н. Большой вклад в исследования характеристик РУ решетчатого типа на экспериментальных моделях для самолетов Ил-86 и Ил-96-300 были сдела-ны Клестовым Ю. М. Подобные работы по исследованию моделей РУ решетчатого типа были проведены Цыбизовым Ю. И. В работе Сидельковского Д. Б. рассмотрен опыт оптимизации РУ самолета Ту-204. Исследованию попадания реверсивных струй и посторонних предметов на вход двигателя в результате работы РУ и рекомендации для борьбы с данным явлением посвящены труды Ахтямова З. В., Гиля-зова М. Ш., Мингалеева Г. Ф. Вопрос попадания реверсивных струй и посторонних предметов особенно подробно изучен Комовым А. А. Влияние структуры потока на устойчивость работы ТРДД, исследование и разработка методов и средств обеспечения эффективности реверса тяги ТРД рассмотрены Хабибуллиным М. Г. Среди трудов по систематизации и обобщению материалов по имеющимся РУ, методам их расчета также необходимо отметить работы Старцева Н. И., Данильченко В. П., Иноземцева А. А. Попадание посторонних предметов со взлётно-посадочной полосы во входное устройство двигателя рассмотрено в работах Маргулиса С. Г.

Среди работ зарубежных авторов необходимо отметить работу Romine B. N., Johnson W. A., посвященную экспериментальным исследованиям РУ решетчатого типа с диагональными лопатками для ТРДД с большой степенью двухконтурности, а также работу Scott C., Jeffrey A. по экспериментальным исследованиям крыльевой концепции РУ. Большой интерес также представляют работы по исследованиям РУ с применением численных методов моделирования. В работах Yao H, Benard E, Cooper R K, Raghunathan S, Tweedie J., Riordan D. и Luis Gustavo Trapp, Guilherem L. Oliveriram, в которых рассмотрена оптимизация РУ решетчатого типа в наружном контуре ТРДД, приведены исследования по влиянию модели турбулентности на результаты численного моделирования, выработаны рекомендации.

В результате проведения исследований аэродинамики устройств реверсирования тяги как экспериментальных, так и расчётных с использованием численного моделирования внутренней и внешней аэродинамики, сформировались следующие школы, основными представителями которых являются Крашенинников С. Ю., Мышенков Е. В., Клестов Ю. М. и др. (ФГУП «Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова» г. Москва), Колокольцев Н. А., Кабанец Н. Ф., Босняков С. М., Лысенков А. В. и др. (ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт им. Н. Е. Жуковского»), Комов А. А. (Московский государственный технический университет гражданской авиации), Сидельковский Д. Б. (ПАО «Туполев»), Цыбизов Ю. И., Старцев Н. И. и др. (Самарский национальный исследовательский университет им. С. П. Королева), Иноземцев А. А., Кокшаров Н. Л., Бекурин Д. Б. и др. (АО «ОДК-Авиадвигатель» г. Пермь), Гилерсон А. Г., Нестеров Е. Д., Хабибуллин М. Г., Маргулис С. Г. и др. (ОАО КПП «Авиамотор» г. Казань), Маклаков Д. В., Углов А. Н. (Институт математики и механики им. Н. И. Лобачевского Казанского (Приволжского) федерального университета), Гилязов М. Ш., Ахтямов З. В., Мингалеев Г. Ф. (Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева – КАИ) и другие.

В настоящее время тематика исследований, направленных на разработку эффективных устройств реверсирования тяги с помощью оптимизации конструкции в системе «самолёт – двигательная установка», относится к приоритетным направлениям развития науки и техники в РФ.

Работа посвящена расчетному и экспериментальному исследованию внешней и внутренней аэродинамики устройства реверсирования тяги решетчатого типа, расположенного в наружном контуре двухконтурного турбореактивного двигателя, с целью изучения картины течения и определения газодинамических характеристик различных конструктивных вариантов решёток реверсивных устройств.

Объект исследования. Экспериментальные исследования проведены на моделях турбореактивных двигателей и устройств реверсирования тяги, позволяющих воспроизводить внутреннее и внешнее течение на режиме реверсирования тяги для различных конструктивных вариантов решеток устройств реверсирования тяги.

Цель работы. Целью исследования является разработка методологии проектирования устройства реверсирования тяги решетчатого типа, расположенного в наружном контуре двухконтурного турбореактивного двигателя, на основе математического, численного и физического моделирования аэродинамики течения.

Основные задачи исследования.

1. Разработка математической модели и программы расчета течения турбулентной изотермической струи секторной формы, распространяющейся под углом навстречу равномерному неограниченному потоку.

2. Адаптация математической модели к условиям течения, образующегося при реверсировании тяги турбореактивного двигателя в условиях внешнего обдува, на основе экспериментального определения газодинамических параметров модельных решеток.

3. Разработка метода расчётной оценки режима начала прилипания струи, вытекающей из реверсивного устройства, к мотогондоле при наличии набегающего потока.

4. Верификация и валидация математической модели течения секторной струи в потоке на основе результатов экспериментального исследования и результатов численного моделирования.

5. Экспериментальное и расчётное исследования структуры внешнего течения, образующегося при работе реверсированного турбореактивного двигателя в условиях внешнего обдува и без него.

6. Определение основных закономерностей турбулентного течения секторной струи в потоке в широком диапазоне геометрических и режимных параметров на основе экспериментального и расчётного исследования.

7. Экспериментальное определение газодинамических характеристик различных конструктивных вариантов моделей решёток реверсивного устройства перспективного двигателя – величины обратной тяги, коэффициентов реверсирования и расхода, а также потерь полного давления в реверсивном устройстве.

8. Разработка рекомендаций по использованию моделей турбулентности для данного течения и получение результатов численного моделирования аэродинамики устройства реверсирования тяги решетчатого типа, расположенного в наружном контуре двухконтурного турбореактивного двигателя.

9. Верификация и валидация численной модели течения в устройстве реверсирования тяги решетчатого типа, расположенного в наружном контуре, на основе результатов экспериментального исследования.

10. Сравнительный анализ газодинамических характеристик различных конструктивных вариантов решеток устройства реверсирования тяги, расположенного в наружном контуре, на основе численного и экспериментального исследования.

11. Оценка влияния внешнего набегающего потока на газодинамические характеристики устройства реверсирования тяги на основе численного моделирования.

12. Разработка рекомендаций, необходимых для принятия конструктивных решений по выбору оптимальных геометрических параметров решёток устройства реверсирования тяги – видов лопаток и их расположению в решетке, а также формы продольных рёбер.

Научная новизна работы.

1. Разработана научная концепция подходов к методологии проектирования устройств реверсирования тяги решётчатого типа, расположенного в наружном контуре двухконтурного турбореактивного двигателя.

2. Разработана математическая модель течения турбулентной изотермической струи секторной формы, распространяющейся под углом навстречу равномерному неограниченному потоку, с использованием интегральных соотношений. Разработанная математическая модель реализована в виде двух программ расчёта для ЭВМ: № 920126 от 30.11.1992 г. и № 920127 от 30.11.1992 г.

3. Проведена адаптация метода расчёта секторной струи в потоке к условиям работы двухконтурного турбореактивного двигателя в режиме реверсирования тяги. Предложена расчётная методика оценки режима начала прилипания струи реверса к мотогондоле в потоке.

4. Разработанная математическая модель апробирована применительно к расчёту течения реверсированного турбореактивного двигателя ПС-90 в условиях послепосадочного пробега самолета.

5. Получены основные закономерности пространственной структуры течения секторной струи, распространяющейся в потоке, на основе выполненного комплекса измерений газодинамических параметров в широком диапазоне режимных и геометрических параметров.

6. Результаты расчёта течения турбулентной изотермической струи секторной формы в потоке по математической модели сопоставлены с результатами измерений в модельных условиях, а также с результатами численного моделирования с применением программного комплекса FlowVision.

7. Определены газодинамические характеристики решёток устройства реверсирования тяги различных конструктивных вариантов, необходимые для проектирования реверсивного устройства.

8. Получены результаты численного моделирования аэродинамики устройства реверсирования тяги решётчатого типа, расположенного в наружном контуре, с применением программного комплекса Ansys Fluent. Выработаны рекомендации по использованию моделей турбулентности для данного течения.

9. Определено влияние внешнего набегающего потока на газодинамические характеристики устройства реверсирования тяги на основе численного моделирования.

10. Разработаны рекомендации по выбору оптимальных геометрических параметров устройства реверсирования тяги.

11. По тематике работы получено три авторских свидетельства на изобретения: № 1018471 от 1983 г.; №1302787 от 08.12.1986 г.; № 1718581 от 08.11.1991 г.; а также четыре патента: № 2018467 от 30.08.1994 г.; № 2430775 от 10.10.2011 г.; № 125345 от 27.02.2013 г.; № 2505790 от 27.01.2014 г.

Теоретическая и практическая значимость работы. Разработанная программа расчета позволяет рассчитывать пространственную картину полей скоростей и давлений в зоне взаимодействия секторной струи с потоком. Разработанный метод определения режима начала прилипания реверсивной струи к мотогондоле позволяет оценить режимы устойчивой работы двигательной установки при реверсировании тяги в условиях послепосадочного пробега самолета.

Результаты расчётных и экспериментальных исследований позволяют расширить представление о картине течения, имеющей место при работе реверсивных устройств турбореактивных двигателей в условиях послепосадочного пробега самолета.

Результаты проведённого в работе сравнительного анализа газодинамических характеристик различных конструктивных вариантов решёток устройства реверсирования тяги используются для выработки практических рекомендаций при проектировании.

Внедрение результатов работы. Программа расчета течения выхлопных потоков реверсированного ТРДД в условиях внешнего обдува внедрена на Пермском НПО «Авиадвигатель» в 1991 г., что подтверждено актом о внедрении результатов НИР. В этом же году программа была передана для использования французской авиационной двигателестроительной компании «Hispano-Suiza».

Основные результаты работы, выполненные применительно к ТРДД ПС-90, вошли в научно-технические отчёты по договорам с Пермским НПО «Авиадвигатель» в период с 1982 по 1990 годы. Работы применительно к перспективному двигателю ПД-14 выполнены по договору на выполнение НИР с ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь № АДЭУ-41 от 15.05.2011 г., основанием для выполнения которого служила Федеральная целевая программа «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002 – 2010 годы и на период до 2015», утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 15 октября 2001 года № 728, с учетом изменений, внесенных постановлением Правительства Российской Федерации от 7 мая 2008 года № 364.

Результаты экспериментального исследования газодинамических характеристик различных вариантов решёток устройства реверсирования тяги перспективного двигателя ПД-14 внедрены в АО «ОДК-Авиадвигатель» г. Пермь, о чём свидетельствует акт о внедрении результатов НИР.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ, госконтракт в рамках 220-го постановления №14.Z50.31.0023 и государственного задания Министерства образования и науки Российской Федерации (номер для публикаций: 9.3236.2017/4.6).

Методология и методы исследования. Объектами экспериментального исследования являлись экспериментальные установки, позволяющие моделировать внешнюю и внутреннюю аэродинамику различных конструктивных вариантов устройств реверсирования тяги, расположенных в наружном контуре двухконтур-ного турбореактивного двигателя.

Экспериментальные исследования проведены на трёх экспериментальных установках. Одна экспериментальная установка предназначена для исследования распространения струи в набегающем потоке применительно к работе турбореактивного двигателя в условиях реверсирования тяги с имитацией работы воздухозаборника и без неё, а также для определения режима начала прилипания реверсивной

струи к мотогондоле. Две экспериментальные установки предназначены для газодинамического исследования моделей решеток реверсивного устройства турбореактивного двигателя. Из них одна установка выполнена по геометрическому подобию с устройством реверсирования тяги двигателя ПС-90, другая, имеющая возможность непосредственного измерения величины обратной тяги, выполнена по геометрическому подобию с реверсивным устройством перспективного двигателя ПД-14.

Экспериментальные исследования проводились как методом визуализации картины течения, так и с помощью непосредственного измерения полей давлений, температур и действительных расходов аттестованными приборами измерения давления (ГОСТ 22520-85), температуры (ГОСТ Р 8.585-2001 ГСИ) и расходов (ГОСТ Р 50193.3-92). Величина обратной тяги определялась как косвенным методом, так и непосредственным измерением силы с использованием блока измерения усилий, использующего тензометрический преобразователь механической деформации в электрический сигнал.

Основные положения, выносимые на защиту.

12. Научная концепция подходов к методологии проектирования устройств реверсирования тяги решётчатого типа, расположенного в наружном контуре двух-контурного турбореактивного двигателя.

13. Математическая модель течения турбулентной изотермической струи секторной формы, распространяющейся под углом навстречу равномерному неограниченному потоку.

14. Программа расчета течения секторной струи в потоке, адаптированная к условиям работы реверсивного устройства наружного контура двигателя с большой степенью двухконтурности.

15. Методика расчётного определения возможности и режима начала прилипания реверсивной струи к мотогондоле в потоке.

16. Рекомендации по использованию моделей турбулентности для численного моделирования аэродинамики устройств реверсирования тяги решётчатого типа.

17. Результаты математического и численного моделирования внутренней и внешней аэродинамики реверсивного устройства решётчатого типа, расположенного в наружном контуре двухконтурного турбореактивного двигателя.

18. Результаты экспериментального исследования по определению:

- пространственной картины течения секторной струи в потоке и без него в широком диапазоне изменения режимных и геометрических параметров;

режима начала прилипания струи, вытекающей из реверсивного устройства, к мотогондоле при наличии набегающего потока;

газодинамических характеристик различных конструктивных вариантов решёток устройства реверсирования тяги: величины создаваемой обратной тяги, коэффициента реверсирования, коэффициента расхода и коэффициента восстановления полного давления.

8) Результаты численного моделирования по определению влияния на га
зодинамические характеристики устройства реверсирования тяги:

угла отклонения выходных кромок продольных ребер решёток ;

внешнего набегающего потока.

Степень достоверности и обоснованности полученных результатов. Результаты расчетов по математической и численной моделям хорошо согласуются с данными измерений, проведенными в модельных условиях. Достоверность результатов измерений подтверждается использованием аттестованного измерительного оборудования, обеспечивающего необходимую точность определения искомых величин.

Результаты расчетов по математической модели хорошо согласуются с результатами численного моделирования, выполненными с применением программного комплекса FlowVision.

Результаты экспериментального исследования режима начала прилипания реверсивной струи к мотогондоле хорошо согласуются с результатами натурных испытаний двигателя ПС-90, проведенных в ЛИИ совместно с ДБ фирмы А. Н. Туполева и ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь на самолете ТУ-204 № 001.

Экспериментальные результаты по определению траектории струи для квадратной и кольцевой формы сопла сопоставлены с расчетными зависимостями других авторов. Показано их удовлетворительное соответствие.

Апробация результатов работы. Основные положения работы докладывались на:

- II и III Всесоюзных научно-технических конференциях «Современные про
блемы двигателей и энергетических установок летательных аппаратов». МАИ,
Москва, 1981 и 1986 г.;

- IX научно-технической конференции Казанского ВВКИУРВ имени мар
шала артиллерии М. Н. Чистякова. КВВКИУРВ, Казань, 1985 г.;

VI Всесоюзной школе-семинаре «Современные проблемы газодинамики и тепломассообмена и пути повышения эффективности энергетических установок». МВТУ им. Н. Э. Баумана, Москва, 1987 г. (доклад отмечен дипломом);

Выездном заседании бюро секции научного совета АН СССР по проблеме «Теплофизика и теплоэнергетика». Казань, 1987 г.;

Всесоюзной конференции «Организация рабочего процесса в форсажных камерах сгорания и выходных устройствах ВРД» по программе «Полет». Казань, 1987 г.;

I республиканском научно-техническом семинаре молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы использования достижений науки и техники в народном хозяйстве». Казань, 1989 г.;

Научно-технических конференциях по итогам работы. КАИ, Казань, 1981 – 1989 гг.;

II Межотраслевой научно-технической конференции «Проблемы газовой динамики двигателей и силовых установок». ЦИАМ им. П. И. Баранова, Москва, 1990 г. (доклад отмечен дипломом);

Всероссийской научно-технической конференции «Техническое обеспечение создания и развития воздушно-транспортных средств (экранопланов и сверхлегких летательных аппаратов)». КГТУ им. А. Н. Туполева, Казань, 1994 г.;

VI, VII и IX научно-технических семинарах «Внутрикамерные процессы в энергетических установках и струйная акустика» Казанского ВВКИУРВ имени маршала артиллерии М. Н. Чистякова. КВВКИУРВ, Казань, 1994, 1995 и 1997 г.;

- Всероссийской научной конференции «Информационные технологии в
науке, образовании и производстве». КГТУ, Казань, 2007 г.;

V Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики». КГТУ, Казань, 2009 г.;

III международной научно-технической конференции «Авиадвигатели XXI века». ЦИАМ им. П. И. Баранова, Москва, 2010 г.;

Всероссийской научно-технической конференции «Авиадвигатели XXI века». ЦИАМ им. П. И. Баранова, Москва, 2015 г.;

Всероссийской научно-технической конференции «Научно-технические проблемы современного двигателестроения». УГАТУ, Уфа, 2016 г.

Личный вклад автора. Теоретические, экспериментальные и расчётные результаты, представленные в работе, получены автором лично. Результаты численного моделирования, представленные в главе 9, получены аспирантом А. С. Шаба-линым под руководством автора.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 1 монография, 52 печатные работы, включая 9 статей в центральных российских изданиях, рекомендованных ВАК, 4 статьи в изданиях Scopus, 1 депонированную статью, 3 авторских свидетельства, 6 патентов РФ на изобретение, 2 свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ, 1 учебно-методическое пособие, 26 тезисов и материалов докладов, а также выпущено более 30 научно-технических отчетов, 9 из которых имеют государственный регистрационный номер.

Соответствие паспортам специальностей. Диссертация соответствует паспортам специальностей: 05.07.05 «Тепловые, электроракетные двигатели и энергетические установки летательных аппаратов» по п. 1 «Теория и рабочий процесс тепловых и электроракетных двигателей летательных аппаратов, а также энергетических установок, узлов и систем, включая элементы силовой установки, сопряженные с двигателем. Оптимизация схем и параметров двигателей», по п. 5 «Методы оптимального согласования параметров и характеристик системы «силовая установка – летательный аппарат» и анализ ее эффективности» и 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы» по п. 2 «Гидравлические модели и приближенные методы расчетов течений в водоемах, технологических устройствах и энергетических установках», по п. 12 «Струйные течения. Кавитация в капельных жидкостях».

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, девяти глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Диссертация изложена на 426 страницах машинописного текста, содержит 279 рисунков, 27 таблиц и список использованных источников из 459 наименований, а также имеет 16 разделов приложения.