ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры
Описание файла
Документ из архива "ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "теплозащита и прочность конструкций жрд" из 9 семестр (1 семестр магистратуры), которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "теплозащита и прочность конструкций жрд" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры"
Текст из документа "ДЗ 1 - Расчет теплозащиты камеры"
Московский Государственный Технический Университет
им. Н. Э. Баумана
Домашнее задание по курсу:
Теплозащита и прочность камеры
Расчет теплозащиты камеры
Выполнил: студент Корсаков С.В.
Проверил: Александренков В.П.
Москва 2004
Исходные данные
Окислитель АК-27
Горючее НДМГ
В качестве охладителя используется горючее
Пустотная тяга
Давление в КС
Число камер ДУ – 4
Используя программу Astra, получаем следующие параметры термодинамического расчета:
Термодинамически оптимальный коэффициент избытка окислителя
Коэффициент избытка окислителя в пристенке
Температура в КС
k = 1.159
Температура газа в пристенке
Газовая постоянная в пристенке
Число Прандтля
Pr = 0.7
Теплоемкость газа в пристенке
Теплоемкость газа в пристенке
Динамическая вязкость
Допустимая температура стенки (Сталь 12Х18Н9Т) – 1200Т
Теплопроводность стали 12Х18Н9Т
ст = 28 Вт/мК
-
Определение геометрических параметров и составление основной расчетной таблицы
Вычерчивается в масштабе геометрические внутренние обводы камеры сгорания и сопла, после чего камера разбивается сечениями на ряд участков. В этом случае было проведено разбиение на 24 участка.
Рис. 1
Используя чертеж и приведенные ниже соотношения, можно определить следующие геометрические параметры:
Величина площади боковой поверхности участка со стороны газа
Примем толщину стенки на участке постоянной для всей камеры
Примем высоту охлаждающего тракта постоянной по всей длине камеры
h =2.5 мм
Средняя окружность охлаждающего тракта
Принимаем ширину канала постоянной и равной
a = 3 мм
Количество ребер в сечении задается различным для разных групп участков и показано в табл.1.
Ширина ребра определяется по формуле
Шаг между ребрами по средней окружности определяется по формуле
Площадь проходного сечения охлаждающего тракта определяется по формуле
Гидравлический диаметр охлаждающего тракта :
Номер сечения | N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
Номер участка | N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | |
Диаметр сечения, мм | Di | 369,0 | 369,0 | 366,7 | 348,3 | 310,4 | 258,8 | 207,7 | 200,0 | 241,3 | 280,7 | 317,8 | 353,3 | 387,1 | 435,6 | 480,1 | 522,0 | 560,8 | 619,5 | 675,9 | 719,1 | 768,3 | 811,7 | 849,9 | 884,0 | 913,4 |
Относительный диаметр сечения, мм | Diср | 1,85 | 1,85 | 1,83 | 1,74 | 1,55 | 1,29 | 1,04 | 1,00 | 1,21 | 1,40 | 1,59 | 1,77 | 1,94 | 2,18 | 2,40 | 2,61 | 2,80 | 3,10 | 3,38 | 3,60 | 3,84 | 4,06 | 4,25 | 4,42 | 4,57 |
длина участка по образующей, мм | Dxi | 380,94 | 29,68 | 58,55 | 60,90 | 56,55 | 70,16 | 39,21 | 41,73 | 42,50 | 41,98 | 41,62 | 41,64 | 62,72 | 62,03 | 61,48 | 61,01 | 100,48 | 107,39 | 91,16 | 115,55 | 114,97 | 114,50 | 114,17 | 114,97 | 114,97 |
длина участка по оси камеры, мм | Dx1i | 380,9 | 29,7 | 57,9 | 57,9 | 50,4 | 65,3 | 39,0 | 36,3 | 37,7 | 37,7 | 37,7 | 37,7 | 57,9 | 57,9 | 57,9 | 57,9 | 96,1 | 103,6 | 88,6 | 112,9 | 112,9 | 112,9 | 112,9 | 112,9 | |
координата сечения по об-разующей, мм | xi | 0.0 | 380.9 | 409.9 | 468.4 | 529.4 | 585.9 | 656.1 | 695.3 | 737.0 | 779.5 | 821.5 | 863.1 | 904.7 | 967.5 | 1029.5 | 1091.0 | 1152.0 | 1252.5 | 1359.8 | 1451.0 | 1566.6 | 1681.5 | 1796.0 | 1910.2 | 2025.2 |
координата сечения по оси камеры, мм | x1i | 0.0 | 380.9 | 409.9 | 467.8 | 525.7 | 576.1 | 641.4 | 680.4 | 716.7 | 754.4 | 792.1 | 829.8 | 867.5 | 925.4 | 983.3 | 1041.2 | 1099.1 | 1195.2 | 1298.8 | 1387.4 | 1500.3 | 1613.2 | 1726.1 | 1839.0 | 1951.9 |
величина боковой поверхности участка со ст. газа, мм^2 | DSi | 441557 | 33513 | 65759 | 63012 | 50561 | 51412 | 25111 | 28927 | 34848 | 39466 | 43874 | 48428 | 81053 | 89223 | 96775 | 103769 | 186291 | 218518 | 199755 | 269971 | 285339 | 298849 | 310954 | 324600 | |
толщина стенки на участке, мм | dст i | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
высота охлаждающего тракта, мм | hi | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
средняя окружность охлаждающего тракта, мм | D0.5h | 374 | 374 | 371 | 353 | 315 | 263 | 212 | 205 | 246 | 285 | 322 | 358 | 392 | 440 | 485 | 527 | 565 | 624 | 680 | 724 | 773 | 816 | 854 | 888 | 918 |
число ребер | nр i | 260 | 260 | 260 | 260 | 200 | 200 | 160 | 160 | 160 | 220 | 220 | 220 | 300 | 300 | 300 | 400 | 400 | 450 | 450 | 500 | 500 | 600 | 600 | 600 | 600 |
толщина ребра, мм | dр i | 0.513 | 0.513 | 0.485 | 0.263 | 0.946 | 0.136 | 0.167 | 0.015 | 0.826 | 0.073 | 0.602 | 1.109 | 0.101 | 0.609 | 1.075 | 0.135 | 0.440 | 0.356 | 0.750 | 0.547 | 0.856 | 0.274 | 0.474 | 0.652 | 0.806 |
косинус угла между направлением ребра и образующей | cosbi | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
шаг между ребрами по средней окружности, мм | ti | 4.5 | 4.5 | 4.5 | 4.3 | 4.9 | 4.1 | 4.2 | 4.0 | 4.8 | 4.1 | 4.6 | 5.1 | 4.1 | 4.6 | 5.1 | 4.1 | 4.4 | 4.4 | 4.8 | 4.5 | 4.9 | 4.3 | 4.5 | 4.7 | 4.8 |
площадь проходного сечения охлаждающего тракта, мм^2 | fi | 0.0026 | 0.0026 | 0.0026 | 0.0026 | 0.0020 | 0.0020 | 0.0016 | 0.0016 | 0.0016 | 0.0022 | 0.0022 | 0.0022 | 0.0030 | 0.0030 | 0.0030 | 0.0040 | 0.0040 | 0.0045 | 0.0045 | 0.0050 | 0.0050 | 0.0060 | 0.0060 | 0.0060 | 0.0060 |
гидравлический диаметр охлаждающего тракта, мм2 | dг i | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 | 3.08 |
Табл.1