Вариант 46 - ДЗ №2 - Расчет одномерных стационарных течений газа в соплах

Зачтено на максимальный балл 💥 💥 💥

Спасибо за покупку 🥰🥰🥰

Условие домашнего задания

Для заданных параметров газа в камере (полное давление p₀, полная температура T₀, индивидуальная газовая постоянная R, показатель адиабаты k) и геометрии сопла (диаметр камеры D_к, диаметр критического сечения 𝑑_*, углы α и β) решить следующие задачи.

1. По заданным геометрическим параметрам построить геометрию сопла Лаваля и график зависимости площади поперечного сечения сопла от координаты.
2. Определить газодинамические характеристики течения в сопле.
   1. Найти распределение числа Маха и скоростного коэффициента λ по координате с использованием численных методов для решения нелинейных уравнений вида ( ) . Для этого как в дозвуковой, так и сверхзвуковой части нужно взять не менее 50 расчетных точек.
   2. Найти распределение всех газодинамических параметров (скорости течения газа, давления, температуры, плотности) по длине сопла и построить соответствующие графики. Проанализировать и объяснить изменение всех газодинамических величин по длине сопла.
   3. Проанализировать и объяснить поведение расхода, приходящегося на единицу площади поперечного сечения, по длине сопла.
   4. Построить график массового расхода G по длине сопла и сделать соответствующие выводы.
3. Рассчитать силовые характеристики сопла.
   1. При внешнем давлении равном атмосферному (p_н = 10⁵ Па), вычислить тягу и удельную тягу.
   2. Определить степень нерасчетности сопла при заданных геометрических параметрах. Рассчитать потребную длины сопла, при которой оно работает на расчетном режиме.
   3. Рассчитать тягу сопла в вакууме и удельную тягу в вакууме. Определить идеальную скорость ракеты по формуле Циолковского при заданном отношении массы топлива к массе ракеты .
4. Сформулировать соответствующие выводы.

В табл. 1 приведены исходные данные для расчета.

Таблица 1. Исходные данные для расчета