Одномер.,с.76-79 (Лекции (много вордовский файлов))
Описание файла
Файл "Одномер.,с.76-79" внутри архива находится в папке "Лекции (много вордовский файлов)". Документ из архива "Лекции (много вордовский файлов)", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "механика жидкости и газа (мжг или гидравлика)" из , 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 "лекции и семинары", в предмете "механика жидкости и газа (мжг или гидравлика)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "Одномер.,с.76-79"
Текст из документа "Одномер.,с.76-79"
С
вязь между любыми сечениями в разгонном сопле дает уравнение
В критическом сечении сопла М = 1, и скорость в этом сечении равна местной скорости звука:
Для определения скорости истечения w1 возьмем интеграл Бернулли в виде
где w, P, – параметры в некотором произвольном сечении сопла.
О
тнесем эти параметры к условиям камеры сгорания, тогда константа с
может рассматриваться как энтальпия торможения (с = i 0). Энтальпии i 0
соответствуют давление P0 и плотность 0:
Д
ля изоэнтропического течения
Если в (6.12) подставить P1 = Pкр, то получим формулу (6.11).
л
егко найти диаметр критического сечения сопла при известном расходе топлива:
Одной из самых важных характеристик сопла является степень его уширения:
где S – произвольное сечение сопла.
Учитывая (6.3) и пользуясь изоэнтропическими формулами, найдем, что
Пусть S = Sкр, где М1 = 1; тогда равенство (6.14) будет иметь следующий вид:
Рис. 41. Зависимость степени уширения
сопла от числа Маха
На рис. 41 зависимость (6.15) показана для воздуха ( = 1,4). График подтверждает ранее отмеченный факт, что в дозвуковом потоке (М1 < 1) для увеличения М сечение следует уменьшать; а в сверхзвуковом (М > 1), – наоборот, увеличивать. Вместе с тем, рис. 41 дает представление о количественном соотношении при изменении
чисел М и S. Так, например:
для увеличения М , т.е.
скорости, от 0,2 до 0,8 газ
должен пройти через сужающийся участок – конфузор с сечением, уменьшающимся в 3–4 раза;
для увеличения М от 1,0 до 3,2 надо построить расширяющийся участок – диффузор с площадью на выходе, в 5 раз большей Sкр. Кроме того, из рис. 41 видно, что уравнение (6.15) имеет два решения, так как отношению S1 / Sкр отвечают два значения числа М: одно при дозвуковой скорости, а другое – при сверхзвуковой. Для входной части сопла годны все «дозвуковые решения», для выходной его части – «сверхзвуковые». Однозначное решение – для критического сечения. Итак, в теории ЖРД рассматривают степень уширения сопла с как отношение S1 / Sкр, которое характеризует
размеры сопла. Выразим это соотношение через параметры на срезе сопла и в камере:
С
Рис. 42. Изменение расхода рабочего тела
оотношение (6.16) показывает, что в ракетных двигателях, предназначенных для работы на больших высотах (и тем более в космосе), невозможно обеспечить расчетные режимы истечения газа из сопла, так как требуемая для этого площадь выходного сечения (S1) оказывается чрезмерно большой. Например, при давлении P0 = 100 кг/см2 внутри камеры сгорания и при высоте полета 30 км (P1 = Pокр = 0,01 кг/см2) площадь выходного сечения S1 = 500 Sкр, что следует из уравнения (6.16). А при P1 0 (S1 / Sкр) . Поэтому сопла ракетных двигателей работают, как правило, на нерасчетных режимах – режимах недорасширения.
Рассмотрим (рис. 42) качественную картину течения газа из сопла. Нас будут интересовать распределения давления и скорости на оси сопла и характер изменения расхода рабочего тела через сопло:
79