Расчет основных размеров ЖРД
Цель работы Целью курсовой работы является закрепление знаний, полученных студентами в ходе лекций, практических занятий и лабораторных работах, в которых были изложены материалы по следующим вопросам: - рабочий процесс в камере ЖРД; - тяговые характеристики ЖРД; - теплообмен в камерах ЖРД и защита стенок; - термодинамический расчет состава и параметров продуктов сгорания Для достижения поставленной цели в ходе курсовой работы студентами решаются следующие задачи: -ознакомление с термодинамическими процессами в камере сгорания ЖРД; -изучение количественных показателей изменения температур, давлений и скоростей истечения потока газов по длине сопла реального двигателя; -подготовка и защита отчета. Время КР - Перечень условных обозначений, символов, единиц и терминов
R – универсальная газовая постоянная; Rк – газовая постоянная; n – показатель адиабаты; Т – температура газа перед соплом; рк – давление газа в камере сгорания; ра– давление газа на срезе сопла; рн– давление GS - сумарный секундный расход топлива в камере сгорания; w– скорость истечения газа; Fк – площадь сечения камеры сгорания; Fкр – площадь критического сечения; Fа – площадь выходного сечения сопла; Lс– длина сопла; Lц – длина цилиндрической части сопла; dк– диаметр камеры сгорания; dкр – диаметркритического сечения сопла; dа – диаметр выходного сечения сопла; 2a - угол раствора конусности сопла; c- промежуточный параметр, характеризующий адиабатический процесс истечения газов в сопле; Vк – объем камеры сгорания; e -перепад давления газа в сопле. Расчет основных размеров ЖРД. Для выбранного топлива производится термодинамический расчет состава и продуктов сгорания в камере сгорания. Производится ряд термодинамических расчетов равновесного расширения продуктов сгорания до различных значений давления в критическом сечении сопла, близких к ожидаемому. То из этих значений давления принимается за истинное (искомое) ркр при котором скорость потока становится равной скорости звука. Таким образом, давление в камере сгорания и значение n устанавливаются методом последовательных приближений. В качестве первого приближения для кислородных ЖРД величину n следует выбирать в диапазоне 1,12 ¸ 1,16, а для азотнокислых 1,18 ¸ 1,20 Определяем площадь критического сечения сопла по формуле: где, ; - газовая постоянная; где R – универсальная газовая постоянная (Дж/К×кмоль); МО, МГ – молекулярная масса горючего и окислителя соответственно; gО, gГ – массовые расходы окислителя и горючего соответственно. Определяем диаметр критического сечения сопла Диаметр камеры dк определяется значением величины fк = Fк/Fкр и вычисленным значением Fкр Fк = fк× Fкр и Для нахождения диаметра выходного сечения сопла воспользуемся формулой где fа - относительная площадь выходного сечения сопла , где e = рк / ра отсюда При известных dк и dкр размеры камеры сгорания полностью определяют величины Vк, 2Q и r1 (см. Рис.1)
Рис.1.
Опыт и теоретические исследования показывают, что величина 2Q не оказывает существенного влияния на величину тяговых характеристик двигателя. Поэтому ее выбирают в пределах 60 - 120°, исходя только из конструктивных соображений. Основным при этом является стремление к сокращению длины входного конуса с одновременным обеспечением плавного входа газового потока в сопло. Этим двум требованиям удовлетворяет сопряжение цилиндрической части камеры сгорания с входным конусом, выполненное радиусом r1 = (0.7 – 0.8)dкр. Объем камеры сгорания из-за сложности его расчета выражается через параметр – время пребывания топлива в камере tК: , так как , следовательно , tК = (2 - 7)10-3 с., меньшие значения tк соответствуют более высоким давлениям в камере и более активным топливам. Определив VK, определяем длину цилиндрической части камеры сгорания: , где VВХ – объем входной части сопла . Обычно длина Lц цилиндрической части камеры приблизительно равна ее диаметру dк.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2622)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |