Расчёт импульсов газового потока.

Рассчитаем значения газодинамической функции «f» и количества движения газового потока «Ф» по формулам:

;

 

Первый вариант:

Второй вариант:

Третий вариант:

Четвертый вариант:

Пятый вариант:

Расчёт сил и тяги.

Рассчитаем коэффициенты давления торможения для вариантов работы камеры сгорания 1-5:

 

 

Коэффициенты давления торможения σ_Π были получены ранее.

Определяем значения p_H из условия, что в любом дозвуковом потоке при истечении во внешнюю среду давление равно p_H:

 

 

 

Значения сил P_0-k и P_k-y для всех вариантов одинаковы и равны:

 

 

Остальные силы найдем по формулам:

 

 

 

 

 

Заключение

В работе рассмотрено поведение газа в канале переменного сечения на сверхзвуковых и дозвуковых режимах, со скачками уплотнения и без них. Вычерчено сечение канала. В результате работы имеем значения основных параметров газового потока, величину расхода по сечениям канала, значения скоростей газовой струи, значения сил взаимодействия потока со стенками сопла. T*_1,2=293 К, T*_к-аза=2600К; p*₀= 5,152, p*₁= 5,1298, p*_к-аза=4,9254 МПа; ρ*₀= 61,05 кг/м³ ρ*₁= 60,71 кг/м³, ρ*_к-аза= 6,5777 кг/м³; акр_0-1= 310,38 м/с, акр_к-аза= 924,58м/с; G₀ = ρcS₀ =53,64кг/с, G₁ = ρcS₁ =53,96кг/с, G_к-аза = ρcS_к-аза =53,94кг/с-в в идеальном случае эти параметры равны из-за округления вычислений эти значения различаются. Рассчитанные в системе MathCAD эти значения равны. Построены графики зависимостей основных характеристик потока от сечения, а также графики зависимостей скорости потока в выходном сечении и сил взаимодействия потока со стенками канала.

Как видно из графиков, на расчетном режиме наблюдается значительное увеличение скорости потока на протяжении всего канала. Вместе с увеличением скорости, уменьшается давление, плотность, температура и скорость звука в газе, параметры торможения остаются постоянными.

Из представленных графиков видно резкое изменение параметров потока на нерасчетных режимах при наличии скачков уплотнений и на дозвуковых режимах: значительное снижение скорости потока, увеличение давления, плотности, температуры и скорости звука в газе, изменяются параметры торможения. Вследствие всего этого уменьшается тяга. Поэтому нерасчетные режимы являются нежелательными и даже недопустимыми для сверхзвукового сопла.

 

Список используемых источников

 

1. Расчет идеального газового потока в камере ракетного двигателя /В.А. Курочкин, А.С. Наталевич, А.М. Цыганов, А.А. Диденко// Методические указания: –Самара: СГАУ, 2003. -20с.

2. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика, 5-е издание. Часть I. -М.: Наука, 1991. -597с. 4-е издание. –М.: Наука, 1976. -888с.

3. Сергель О.С. Прикладная гидрогазодинамика. –М.: Машиностроение, 1981. -374с.