Расчет лучистых тепловых тепловых потоков под ред. Кудрявцева, страница 2

На грвйькех в в таблвцвх 7„= 7'е, т.е. мвказмальвой температуре в камере сгоранвя прз заденних значенви Е„в е . Парцвельние давленая Н20, 002 в другах газов указаны в безразмернои виде, т.е. в долях от давленая в кемере агорення я,,осе. А =Рне1Р ' атее =1МlР ' В квыере сгоранвя, кек было указано выше, состав в температура газа неоднородны, оообенно з юперечном аеченвв. Обычно для )вачета лучватого потока от геев к стенке алашное атруйное теченле продуктов агоранвя земеняшт пршблзкенной трехалойной схемой. Непооредотвенно возле стенка нвходвтая пршотеночвый алой о отноавтельно званой темперетуройс в ядре пота~а, заторов охватывает бслызуш чаать раахода', температура газа иаказиельна. Мекду прватеначвыы слоем в ядром потока в результате зх переиешвванвя об)взуетая проиевуточный олой с переменным соотавом в температурой.

Прв такой схеме лучватый тепловой поток будет складываться зз трех потоков: 1) от ядра потока. Это наиболее мсшное излучение, которое, ыроходн через промевуточный н прватеночный алов, чаатвчно виз поглсшветая; 2) от ыромекугочного алая, вмехшего переюнвые параметры. Это взлученве, проходя сквозь прватеючный олой, танке чаатнчно нм поглалается; 3) от прзстеночного алая. Расчет взлученвя такого газового объема выползать нетрудно, но на пректзке вполне достаточная точность получается прв расчете взлученвн продуктов агораная а оаредненныив по кемере ооставу в теыпервтуре ырадуктов агоренвя.

Лучвстий тепловой поток а учетом авквензя его внтеназвноств зз-за частвчюго поглсщенвя в отвоавтелью холодном праатеночном алое рваочвтывается по $ориуле ул~ в~у.г л (7) где е - лучватый тепловой поток от продуктов сгореввя, зепол- Х Ффк~;Ф няплнх камеру сгоранзя, расачвтываетая по аоставу в температуре прз среднем соотношении коипонентоз з кемере я; )г - коэ$$впвент, учнтыьешшнй уменьшенве ннтенаввноатв нзлучедйзя вз-за поглавенвя излучения з ннзкотемпературном ярватеючнои слое.

КозФФвцвеыт гг рекомеыдуетоя праввмать: при расходе в првстевочыом слое 20...15ь - 0,6...0,7; прв расходе в цршстеночаом слое 15...10ь - 0,7...0,8; пра товком првстеыочвом олое, ыепрвмер ооздевыом пленочной завесой - 0,9...0,95. Учитывая ыраблвкеыыооть расчетов взлучеыая рекомендуетоя после вычволеввя максвмвльвого лучвстого теплового потока в коыце камеры сгораввя его раопределеыве по длине кемеры в сопла определять ыа основе эмпараческвх даывых ~33: 1) ыачвыея о раостояывя 50...100 ю ст головка камеры огораывя в до сечевая в дакрштячеокой чаотв сопла а двеютром 1.,2 су,„р счвтать поотояывым в раваым Ы 2) ыепосредотвеыыо возле головки праывмать равным 0,25~ 3) в дократвческой часта сопла с отяосвтельыым дваютром гФМ44г в до крвтвчеаюго сечения еппроксвмвровать соотношением 6 = й,', 1~- ~г.У (бг- У)'3: 4) в крвтвчеоком оечевав сопла принимать резвым 0,5 и сл ' 5) в закрвтачеокой часта оопла от крвтвчеокого сечевая еппроковмаровать соотношением з "зл,,~У' По результатам расчетов строится грейык распределения лучаатого теплового потока вдоль камеры сгораывя в сопла.

Продуктм сгорзывя р~да топляк, непраюр ыекислородосоде)мзщае оквслателв, ые аодерзат Н20 а 002, ыо включают другве взлучеиьае молекулы. #ля прабликеыной оценка взлучеывя в этом случае предлагается оледукщвй прием Г 33. Тек как прв температуре сгорания 4000..А500 К наибольшей взлузетельыой способностью облакешт водяные па)и, то замена воех взлучвщвх юлекул в цродуктех сгораывя тем ке чволом молекул водяаого пара прведет люсь к увелачеывш лучвстого потока. Предлагается взлучеыае продуктов сгорания вычволять кек взлучевве водяыого пара б „, вмепсего плотность ~„~-Др, Ог, Г), (8) Ю г где Еф; - сумма парцаельвых дазлеывй всех ~ излучеивых в выФракраойой облаота спектра газов, соде)являлся в прслуктех сгораввя. Полученный такам образом лучвстый тепловой поток у, будет весколько больше действательыого.

10 3. Пиикр Рлсчктл лучистого ткпююго потока Расчет дев для каме)и, раоомотренной з работах [1, 21. Компонеяты топлива: азотвый тетраксвд (Ат) + аэрозлл -50; ~»= 2,249; /т = 50 МПа; средаее ооотясшелве компоаентоз» ~ 0,8, за счет внутреявего охлавдеявя» .= 0,375. Лля )кочета лучистых потоков, оогласво табл. 1, следует вапользовать матервал, цркзеденный в прллскеязях 1,8, П.8 в Ш.8. Лучиотый тепловой ноток от продуктов огоранвя в камере, лмевыей относвтельао холодный щыотеночзый олой, определяется по формуле (7): Кю». »»»-»»»«6»» ая .

Лучистый соток прз» = 0,8 определяется по фореле (1): где»» = 5,67 Вт/(мЭ.К4); )« = У; = 3294 К (ом. првлокевзя П.8 в Ш.8). 344юктлвяая атепезь черноты стенки ща с; = 0,8 определяетоя по формуле (2): Ю (е г»)/л(фу+О/Л~ У,У. Кола компоиеаты тсплява асдеряат хямвчеокве элементы Ф4ФвФ (см. табл. 2); то отепеяь черноты взлучаиах газов продуктов свора яия расочитывается по формуле (3): б»=б»«+б««б «б«« ° »» «»« Линейный размер взлучаемого газового слоя определкетоя по првблвкевиой фо)муле Л = Ф 3,6 У/» й Геометрвчеакве размеры взяты вэ работ (1 в 23: дваыетр 4» 0,555 м, длива пклвнщичеокой часта Л„= 0,3 м. Следозательяо, обвея зэд)~- чаюлего газа У (.т~у» /Ф) Л„= 0,0726 и паскаль поверхвоотв степки, окрукаплей гвз, Г=жу Л«и 0,6231 м з зффектввяая длява У = 3,6 0,07Ж /0,5231 = 0,4995«0,5 м.

Парцвзльвые давления взлучвпзвх газов (см. првлокеввя 1.8, Ш.8) з беар.змерыом ваде следутщве: ра« = О,Э895, « ~ 0,0444. Отовда,б«,в= А Ф» = 0.3895 5 = 1,948 Мпа' «с»«.- «««А= 0,0444 5 = 0,2222 МПа. Заметим, что парцвальяое дазлеяве 820 в 8,77 раз больие парциальзего давления СО2. 11 С епень чер отм СО прн /'„= 3294 К н,с г = 0,222.0,5 = = 0,111 МПл'м определяем по графику (см.

рнс. 1): фб = -1,268. Потевцнвруя, цолучвем Нсс = 0.054. Степень черноты Н20 ресочвтмвеем по фореле (4): н~о ви~е /Реле прн плотноотв водзного пара, вычволенной по формуле (5): /с» е Р'д, е/ГР,~ е /еле ) = 6 У4~ ~О Н002 $294) /РЮ иг/вР. "Нулевая" степень чернеем водяного пара пранвмается по графику (см.

)шс. 2) прв У' = 3294 К в д Р = 1,28 0,5 0,64 (кг/мМ): б~ О,М. ~4(ле Яля спределенвя козффвцвента 6 по графвку (см. )ша. 3) пра Р„л = 1,28 кг/и зычнолвм логарафм 3 гйт1/ее х) РК(6РР О,У) = хйпбе=-ф/УФ. П)ш взмах значениях 7„, н Р„,л козффвцнент Р = 1,49. Тогда Е„е = 0,2.1,49 = 0,298. КаК Н ОЛЕДОЗаЛО ОКНДатЬ, б„,е СУШЕСтвзввс бОЛЬШЕ С Искомая отецень чернота взлучевлвх газов продуктов сгорания о учетом чаотвчного поглощенна водянмн паром взлучення углекволого гвва составляет Е,, = 0,054 + 0,298 — 0,054.0,298 0,336. В~чволнм лучватый поток: я оэ оие юет (ымувю)~ л,ога.взЫла.

° Фс ал приамея, ооглноно рекомендацвн, козффнцвент е 0,7, окончательно вмееи и = 0,7 2,018 10 = 1,413 ° 10 Вт/м . Найдем раопределенве лучвстого потока по длине каме)ы: 1) у головка е = 0,25~ = 0,353'106 вт/зР; 2) от сеченая, находяшегося на расстояннв 0,075 м от головки, до сеченвн в докрнтнческой части сопла с диаметром юЕ= 1,2 м поток првнвмаем постоянным: Р = 1,413 10 Вг/м2; 6 3) в крнтвческом сеченлв сопла ф = 0,5 у ~ 0,706.10 Нт/м2; 4) в закрвтнчеокой части сопла в зезаснмоств от относительного двнметра сечения: 12 Профиль кемере сгорания а сопле строатся в ооответотваа о рекомендецаяма, приведенямма в работах ~1 а 2).

Наносятоя лавка сечеаай: черве огыевое днлще; аа растоянаа 0,075 м от головка; аа отяосательнсм диаметре в дократаческой часта осада с7* 1,2; черве кратачеокое аечевае; в закрятачеокой часта сопла на даеметрак У'= 2, ю7= 3 (в приоре Ю 3,429). В крамера, рюомотреяяом в работе Г2), яреводятся оледуаяае результаты распределения д, по длаяе каверн сгорааая а сопла (апабка яе превыиеет 0,2в): ая ~ж лркажаи саин аа .1а Ю с Рис. 1.4.

Кислород + авали 17 Пг м ачаямомса М(ч 26 Рис. 1.13. Перекись водорода + гвдразин 40 я,з р ю гггя~ Рис. 2.12. Перекись нолорода + керосин м ф к к к Йо со ~о Ю сч со м о н Оь СЪ с Ю О О со сР Ян ! с~ с- с,,л М- сЬ- о. ~- а.~- М- С~~- Сс. ~ 3~3~3Юя3я~яий~~33313 ~ $ д $ я $ с я ~ ~ д ьч ~ 3~ с~ о~ й Д й ЯО о о о со с о о о о о ~33язя3333зЙ333яз3~3 фЯ ДИ$Я~~Й~ЖфйД$ЯЗЯ~ о о о о со о о о о о я333~з3333~Я:-ЙЗЯЗИ3 о о о о о о о о со о о о о о со со со о о о ~$йф4$~$~$~доьд<эдИ„Й~ о о о о со о со со о о ~03333ЯЗИ3333333Я 3~3аая3~3.'--",:'-:.л~3~~ля о о о о о о о о о о ь.а~3И433$аае3~3~34$ а3м43я$а~а33~а333636 3йй~$$$3303й303 н сч о со со о о со о со о со со о,о о со н сч о н н 'сч о м о Ь$= оо ь оо оо Вд~ с о оо О о оо ~О Ю ОО ОО ОО Ямд$мдумд оо оо ЗЯЯ~Яй сои осч М' Ю оо о о о о оо Оо ОО Оо Ъ." Ъ"~" ф ф ф,б ~„„.