Список использованных источников. 1. Абрамович Г.Н

1. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика, 5-е издание. Часть I. -М.:

Наука, 1991. -597с.

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

3. Болгарский А.В. Расчёт процессов в камере сгорания и сопле ЖРД. –М.: Высш. школа.

4. Болгарский А.В., Мухачев Г.А., Щукин В.Е. Термодинамика и теплопередача. –М.: Высш. шк., 1991. -400с.

5. Расчёт 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.

Приложение А

Рисунок 1 – Расчетная схема сопла

Приложение Б

Таблица 2 – Результаты расчёта параметров газового потока с давлением на входе в камеру =18 МПа (варианты 1,2)

Варианты	1 - 5	1 - 4	1 – 3	1 – 2
Сечения			k			у			а	аза
r, мм	28,460499			36,6	30,984		37,58	50,585	57,9	57,9
S, мм2	2544,69	6361,725	6361,725	4208,352	3015,955	2827,433	4436,734	8038,84
q(λ)	0,325974	0,131088	0,444444	0,671862	0,937492		0,637278	0,351722	0,268464	0,691098
λ	0,206062	0,081517	0,286088	0,45909	0,764728		1,659281	1,990873	2,102369	0,475654
τ(λ)	0,996387	0,999435	0,993036	0,982067	0,95024	0,914913	0,765737	0,662752	0,62392	0,980749
π(λ)	0,977185	0,996400	0,956418	0,891022	0,722202	0,567211	0,182328	0,072589	0,049394	0,883428
ε(λ)	0,980729	0,996964	0,963125	0,907293	0,76002	0,619962	0,238108	0,109527	0,079166	0,900768
М	0,197458	0,077994	0,274604	0,443116	0,750378		1,813719	2,33915	2,54586	0,459412
Т*, К
Т, К	316,85109	317,8202	3364,805	3334,117	3226,066	3106,13	2599,679	2250,041	2118,207	3329,644
р*, МПа	18,42025	18,32213	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	6,859197
р, МПа		18,25617	16,88787	15,73315	12,75223	10,01548	3,219444	1,281735	0,87216	6,059606
ρ*, кг/м3	214,45882	213,3164	19,25586	19,255863	19,25586	19,25586	19,255863	19,255863	19,25586	7,480126
ρ, кг/м3	210,32588	212,6687	18,54580	17,470705	14,634848	11,93789	4,584971	2,109032	1,524418	6,73786
акр, м/с	305,28686	305,2869	1023,202	997,50354	997,50354	997,5035	997,50354	997,50354	997,5035	997,5035
λ∙акр, м/с	62,90815	24,88605	290,6561	457,94366	762,81897	997,5035	1655,139	1985,903	2097,12	474,4664
а, м/с	318,59007	319,0769	1050,584	1033,463	1016,579	997,5035	912,5664	848,98477	823,7375	1032,77
M∙a, м/с	62,90815	24,88605	290,6561	457,94366	762,81897	997,5035	1655,139	1985,903	2097,12	474,4664
G, кг/с	33,669334	33,66933	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,66933
ρ∙с∙S, кг/с	33,669334	33,66933	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,66933

Таблица 3 – Результаты расчёта параметров газового потока с давлением на входе в камеру =18МПа (варианты 3, 4, 5)

Варианты	1 – 3		1 - 4		1 - 5
Сечения		5за	а		4за		а	у			а
r, мм	50,585	57,9	57,9	37,58	57,9	78,72256	57,9		56,07183	78,72256	57,9
S, мм2	8038,84			4436,734		1946,921		2827,433	9877,326	1946,921
q(λ)	0,351722	0,720977	0,550311	0,637278	0,82114	0,453197	0,345918		0,637278	0,351722	0,268464
λ	1,990873	0,502292	0,362423	1,659281	0,602671	0,292197	0,219233		0,430301	0,223086	0,168619
τ(λ)	0,662752	0,978533	0,988824	0,765737	0,969095	0,992735	0,99591	0,914913	0,984245	0,995765	0,997581
π(λ)	0,072589	0,870774	0,930843	0,182328	0,818594	0,954573	0,974209	0,567211	0,903701	0,973305	0,984674
ε(λ)	0,109527	0,889877	0,941364	0,238108	0,844699	0,961559	0,978209	0,619962	0,918167	0,977444	0,987062
М	2,33915	0,485689	0,348615	1,813719	0,585581	0,280251	0,210129		0,414868	0,213837	0,161481
Т*, К
Т, К	2250,041	3322,119	3357,057	2599,679	3290,079	3370,336	3381,116	3106,13	3341,513	3380,624	3386,787
р*, МПа	17,65742	8,613996	8,613996	17,65742	13,70374	13,70374	13,70374	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742
р, МПа	1,281735	7,500842	8,01828	3,219444	11,2178	13,08122	13,3503	11,93789	15,95704	17,18605	17,38681
ρ*, кг/м3	19,255863	9,393778	9,393778	19,255863	14,94427	14,94427	14,94427	19,25586	19,25586	19,25586	19,25586
ρ, кг/м3	2,109032	8,359307	8,842965	4,584971	12,62341	14,36979	14,61862	4,268834	17,68009	18,82152	19,00673
акр, м/с	997,50354	997,5035	997,50354	997,50354	997,5035	997,5035	997,5035	997,5035	997,5035	997,5035	997,5035
λ∙акр, м/с	1985,903	501,0382	361,51773	1655,139	601,1660	291,4678	218,6860	997,5035	429,2266	222,5289	168,1977
а, м/с	848,98477	1031,602	1037,012	912,5664	1026,615	1039,062	1040,722	997,5035	1034,609	1040,064	1041,594
M∙a, м/с	1985,903	501,0382	361,51773	1655,139	601,1660	270,138	218,6860	997,5035	429,2266	222,5289	168,1977
G, кг/с	33,669334	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933
ρ∙с∙S,кг/с	33,669334	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933

Таблица 4 – Результаты расчёта импульсов газового потока с давлением на входе

в камеру =18 МПа

Варианты	1 - 5	1 - 5	1 - 5
Сечения		k	y	a	aза	a	a	a
λ	0,206062	0,286088		2,102369	0,475654	0,362423	0,219233	0,168619
р*, МПа	18,42025	17,65742	17,65742	17,65742	6,859197	8,613996	13,70374	17,65742
S, мм2	2544,69	6361,725	2827,433
f	1,022372	1,041953	1,239923	0,429079	1,104564	1,065012	1,025225	1,015127
Ф, кН	47,9225	117,0443	61,90339	79,79418	79,79418	96,61984	147,9672	188,7794

 

Таблица 5 – Результаты расчёта сил и тяги с давлением на входе

в камеру =18 МПа

Варианты
σв.р.	0,994673	0,994673	0,994673	0,994673	0,994673
σт	0,963721	0,963721	0,963721	0,963721	0,963721
σп	-	0,38846	0,48784	0,77609
pн, МПа	0,872162	6,059606	8,01828	13,3503	17,38681
P0-k, кН	69,12185	69,12185	69,12185	69,12185	69,12185
Pk-y, кН	-55,1409	-55,1409	-55,1409	-55,1409	-55,1409
Py-a, кН	17,89079	17,89079	34,71645	86,06377	126,876
P0-a, кН	31,87168	31,87168	48,69734	100,0447	140,8569
Pвнутр., кН	79,79418	79,79418	96,61984	147,9672	188,7794
Pнар., кН	-9,18553	-63,81921	-84,4478	-140,604	-183,116
P, кН	70,60865	15,97497	12,17206	7,363013	5,663105

Таблица 6 – Сравнение значений некоторых параметров газового потока, полученных при расчете в программах ANSYS и MathCAD (варианты 1, 2)

Варианты	1 - 5	1 - 4	1 – 3	1 – 2
Сечения			k			у			а	аза
М	0,197458	0,077994	0,274604	0,443116	0,750378		1,813719	2,33915	2,54586	0,459412
М(A)	0,2060568	0,145161	0,296530	0,4636773	0,7708055	1,027525	1,5987167	2,110498	2,274249	0,473702
Т*, К
Т*, К(A)		365,9096	3422,879	3422,9277	3422,8706	3422,868	3422,8582	3422,8857	3422,895	3422,959
Т, К	316,85109	317,8202	3364,805	3334,117	3226,066	3106,13	2599,679	2250,041	2118,207	3329,644
Т, К(A)	316,7373	365,1664		3355,6213	3243,519	3116,013	2765,1172	2420,5281	2312,761	3348,773
р*, МПа	18,42025	18,32213	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742	6,859197
р* МПа(A)	18,420250	18,28427	17,34632	17,490192	17,50073	17,42509	15,287891	14,010214	13,33595	7,763082
р, МПа		18,25617	16,88787	15,73315	12,75223	10,01548	3,219444	1,281735	0,87216	6,059606
р, МПа(A)	17,956448	18,04441	16,46013	15,399706	12,390079	9,553009	3,9209148	1,4365811	1,024493	6,719119
ρ, кг/м3	210,32588	212,6687	18,54580	17,470705	14,634848	11,93789	4,584971	2,109032	1,524418	6,73786
ρ, кг/м3(А)	211,01588	185,9394	18,06094	17,102566	14,257435	11,46092	5,3608923	2,3493788	1,781443	7,54178
а, м/с	318,59007	319,0769	1050,584	1033,463	1016,579	997,5035	912,5664	848,98477	823,7375	1032,77
а, м/с(А)	318,56903	341,5493	1042,848	1036,7816	1019,3142	999,0578	941,08008	880,45575	860,3776	1035,709
w, м/с	62,90815	24,88605	290,6561	457,94366	762,81897	997,5035	1655,139	1985,903	2097,12	474,4664
w, м/с(А)	65,640457	49,38055	309,2359	480,71432	785,63861	1026,074	1503,4384	1856,7432	1951,686	489,9615
G, кг/с	33,669334	33,66933	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,66933
G, кг/с(А)	34,854542	35,63916	34,85186	33,216499	33,439732	33,07378	32,844322	33,861061	34,83851	35,18246

 

 

Таблица 7 – Сравнение значений некоторых параметров газового потока, полученных при расчете в программах ANSYS и MathCAD (варианты 3, 4, 5)

Варианты	1 – 3		1 - 4		1 - 5
Сечения		5за	а		4за		а	у			а
М	2,33915	0,485689	0,348615	1,813719	0,585581	0,280251	0,210129		0,414868	0,213837	0,161481
М(А)	2,110498	0,658432	0,6113362	1,5987167	0,583664	0,426316	0,383790	1,027525	0,230129	0,155382	0,139276
Т*, К
Т*, К(А)	3422,8857	2874,656	2626,3508	3422,8582	3420,095	2940,398	2719,682	3422,868	3402,395	3274,732	3087,706
Т, К	2250,041	3322,119	3357,057	2599,679	3290,079	3370,336	3381,116	3106,13	3341,513	3380,624	3386,787
Т, К(А)	2420,5281	2729,716	2493,9546	2765,1172	3309,094	2875,687	2664,661	3116,013	3385,275	3266,411	3080,78
р*, МПа	17,65742	8,613996	8,613996	17,65742	13,70374	13,70374	13,70374	17,65742	17,65742	17,65742	17,65742
р*, Па(А)	14,010214	11,81861	11,391664	15,287891	15,79982	15,45715	15,28780	17,42509	17,90716	17,90825	17,88899
р, МПа	1,281735	7,500842	8,01828	3,219444	11,2178	13,08122	13,3503	10,01548	15,95704	17,18605	17,38681
р,МПа(А)	1,4365811	8,675742	8,528922	3,9209148	12,75843	13,58701	13,67356	9,553009	17,33671	17,62748	17,65288
ρ, кг/м3	2,109032	8,359307	8,842965	4,584971	12,62341	14,36979	14,61862	11,93789	17,68009	18,82152	19,00673
ρ, кг/м3(А)	2,3493788	16,25917	21,500824	5,3608923	14,38591	23,07011	30,69829	11,46092	19,07149	22,08830	27,98061
w, м/с	848,98477	1031,602	1037,012	912,5664	1026,615	1039,062	1040,722	997,5035	1034,609	1040,064	1041,594
w, м/с(А)	880,45575	917,4719	866,05652	941,08008	1029,549	944,4155	898,6068	999,0578	1041,353	1018,236	980,8228
с, м/с	1985,903	501,0382	361,51773	1655,139	601,1660	291,4678	218,6860	997,5035	429,2266	222,5289	168,1977
с, м/с(А)	1856,7432	644,1671	587,46057	1503,4384	599,9680	428,1602	380,6809	1026,074	239,6216	160,9636	142,8547
G, кг/с	33,669334	33,66933	33,669334	33,669334	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933	33,66933
G, кг/с(А)	33,861061	34,88881	35,218102	32,844322	33,17875	33,53561	33,75087	33,07378	19,19209	19,40929	19,60565

Приложение В

Рисунок 2 – Изменение температуры по длине камеры ракетного двигателя (1–5 – варианты)

Рисунок 3 – Изменение давления газа по длине камеры ракетного двигателя

(— - давление торможения,‒ ‒ ‒ - статическое давление; 1-5 – варианты)

Рисунок 4 – Изменение плотности газа по длине камеры ракетного двигателя

(— - плотность торможения, ‒ ‒ ‒ - статическая плотность; 1-5 – варианты)

Рисунок 5 – Изменение скорости газового потока по длине камеры ракетного двигателя

(1-5 – варианты)

Рисунок 6 – Изменение скорости газового потока в выходном сечении камеры ЖРД

Рисунок 7 – Сила и тяга ракетного двигателя для различных вариантов расчёта