Thermomechanical Analysis of a Liquid Rocket Engine Nozzle Made of Copper-Chromium-Zirconium Alloy and 30KhGSA Steel

2026

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.30919/ee2340
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

This study presents a numerical investigation of the thermophysical and mechanical characteristics of a liquid rocket engine combustion chamber with nozzle assembly with regenerative cooling.The simulations were performed using Ansys Discovery, Ansys Steady-State Thermal, and Ansys Mechanical software packages.Various combinations of structural materials (copper, aluminum, and steel) were analyzed, along with the influence of the convective heat transfer coefficient on the thermal state of the structure.It was found that increasing the coolant heat transfer coefficient up to 1.2 W/mm²•K significantly reduces the temperature of the inner layer, thereby ensuring acceptable operating conditions.Based on the results obtained, a combustion chamber with nozzle assembly design was developed featuring an inner layer made of a CuCrZr alloy and an outer shell made of 30KhGSA steel with a regenerative cooling system.The proposed design ensures stable operation at temperatures up to 3000 K and internal pressures up to 6 MPa with a safety factor of at least 1.5.The proposed approach provides a practical framework for the design and material selection of high-performance rocket engine combustion chamber with nozzle assemblies.