Главная » Просмотр файлов » Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А.

Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 30

Файл №1014157 Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А.) 30 страницаЖидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157) страница 302017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 30)

крп гсрнй Прзндгля; с, Л и Н вЂ” удельная тсплоемкость, коэффициент геплопроводности и коэффициент дина. мической вязкости газа; та и т — скорость и удельный вес газа на внеш. ней границе пограничного слоя; ! — характерный размер канала; — — температурный фактор, учитывающий т, кв, с изменение физических свойств газа вследствие изменения его температуры поперек пограничного слоя; т, п и ув — постоянные величины, определяемые экспериментом; и -- ускорение силы тяжести; /лх А ~ — ) — опытная величина, зависящая от отно- Ф щения длины канала Е к его диаметру Й и характеризующая в некоторой мере степень гидродинамической стаби-. лизации турбулентного потока в корог.

ком канале. Зависимость (ЗА) справедлива в диапазоне определяющих условий, охваченных экспериментом. Прп этом специально дплжпо быть огонор но значснпс ~сз1псратуры, при которой определяются величины входящих в ьрптсрпп подобия теплофпзпчсских параметров газа (са, Л и ~)). Подставив в зависимость (ЗА) развернутые значения критериев !)и и Ре и разрешив ее относительно искомой ве.

личины аг, получим где Π— гекунтный расход газа и г' — площадь поперечного сечения камеры, то аг=А( — ) се(Кт;) > — т ( г ) (' ' ~ . (3.6) Лля камеры ЖРД~ (и вообще для труб круглого сечения) характерным размером 1 является ее диаметр ет. Постоянные I /. д А ( — ), т, и и р заик>ству>ется из опытных двинь>х ралли >пых (, г> ) пг'г'лсдовате.чей. Тлк, согласно экспериментах> Гухх>ана Л. Л. и 11лкжина 11.

В. Л-.-0,0162, >и — -л.- 0,82 и р — 0,35. В атом ел>час В. Е. Алемасов в своей книге [3[ дает для расчета локальных значений а„следующую зависимость: а,=0,02бсР(Кт>)а аг ( Р ) Г ' еек гр > [' (3.8) Входящие в формулы (3.7) и (3.8) величины должны кккл 1 Г л иметь следующие размерности: с Г Р~ кГ град [', секг„[' т ~ ~ е( [зг[ ° ), Г [ ° с>[ [ ° г: [згг! Заметим, что б<>льшое значение для точности расчета а, и г>к имеет правильное определение величин теплофизнческих параметров газа с„, ). и >1 При расчете а„по формуле (3.7) ср, ).

и т> должны относиться к температуре, равной температуре стенки 7. е. а прн расчете по формуле (3.8) — к средней температуре Т„, в погран>г>ном с:>ос, равной Т гг Зависимости для установления значений с„, ). и >) много- компонентных газовых смесей даются, например, в работах [3[ и [6[. Рассмотрим теперь, как изменятся формулы,для расчета аг и г(г, если Учесть Рекомбинаиию пРодУктов сгоРанпв в пограничном слое. 1(ак показано в работе [3], изменение а„ (и соответственно 7к) опРеделаетса в зток> слУчае главным образом изменением теплоемкостп газа с„.

Равновесная теплоемкость лис оциированно>о газа ср„ вылив теплоех>кости газа постоянного (запорол енного) со* 158 става ср,. Поэтому единица веса диссоциировапного и равновесно-рекомбпнирующсго газа, переместившаяся в результате турбулентной диффузии из ядра потока в пограничный слой, принесет к сзенкс количество .тепла оольшсе, чем единица веса газа постоянного состава. СоответствУющее Увеличение 7я можно Учесть следУющнм спосооом. Если условно принять, что в процессе горения топлива продукты сгорания не дпссоциируют, то очевидно, чго их тсплоемкость срч будет меньше, чем с„,р, а температура Т;, больше, чем действительная температура торможения Т *. Так как в обоих случаях на нагрев газа затрачивается приблизительно одно и то же количество тепла, то можно считать, что (3.9) Именно э~о количество тепла и несет с собой к стенке единица веса газа, переместившаяся посредством турбулентной диффузии пз ядра потока в пограничный слой.

Следовательно, эффект влияния рекомбинации продуктов сгорания в пограничном слое можно учесть путем замены с„р па с„, с одновременной заменой Т* на Т;. В этом случае уравнение (3.2) примет вид (3.10) 17кр чго (~ еО Тв. с) где а,я — ьсоэффицпент теплоотдачи, определенный по формуле (3.7) илп (3,8), в которых с„заменено на сга', Т,а — условная температура на внешней границе пограничного слоя, вычисляемая по формуле (3.1), в ко торой Т" заменено на Т.*..

"!тобы определить сга и ?;, необходимо дополнительно произвести термодинамический расчет горения топлвва за. данного состава без учета реакций диссоцнации. ОпРсделение 7я метоДом пеРесчета Расчет локальных значений а, и д„ в различных сечениях камеры двигателя требует большого обьема вычис тка. ний, поэтому для определения д„ целесообразно пользовам ° ся методом пересчета. Основная посылка этого метода со. стоит в том, что для некоторой камеры (именусмой эталоиолг) известны распределение 7„ по ее длине, геометрические размеры и режим работы (состав топлива, давление в камере, состав продуктов сгорания и т.

д.). Требуется опредс. лить распределение оя по длине проектируемой (или проверяемой) камеры, геометрически подобной эталону, с изве:г. ными размерами, но отличным от эталона режимом работы. Чтобы установить формулы ~тересчета, воспользуемся за висимостью (ЗА), в которой 7к заменим на Т;, '1'акая замена дает незначительную погрешность.

зато в конечном итоге расчетные выражения чриобркгают бочке простой яит. Учитывая все это, позгчим 1иидекг' бр ': чгч опегкаем) ~к к О р, —.— А ! — -' —" Р .'"Рг' ( —. ! „(,.) (331) 7 ХР .,=-в( — ,')(+)' ", ~-,г ( '), ойдо где В( — )=А( — )Рг" д В полученном соотношении выразим локальное значение весовой скорости геТ через параметры рабочего процесса в камере д ял,и„р 'н'Т= —,; =„м —,„ Ввиду того что ср — А †,)х', приближенное равенство (3.9) можно представить в виде й,Т„' = й,Т;, (3.13) где )кк — действительная газовая постоянная продуктов сгорания; )кр — газовая иосгояннаи недиссоциированпых продуктов сгорания.

Заметим, что это соотношение может быть игпольровяно кзя расчета величины Л, (или Т„"). С учетом приближенного равенства (3.13) ярк уЪ тс,т,', г" где г'. =- — опшспг *льняи илоптаяь поперечного ечения ~ кр камеры. 1бО Известно, что критерий Прандтля для газов зависит главным образом от их ятомностп (от количества атомов в молекуле).

Так, для одноятомпых газов Рг==0,6, для двухатомных Рг=0,72, для трехатомных Рг=-0,8. Полагая, !то ~редняя ятомног~ь прозуктов сгорании различных топлив прак~ичш ки одинак нш, можем шита гь, что для них критерий Рг является пгзстояппой величиной, Тогда уравнение (3.11) можно записать так: Подставив значение шт в уравнение (3.12) и обозначив относительный диаметр текушсго сечения камеры с(/с(рг=0, получим барр' ) у р- т л ~-ртр где Далее все величины, относящиеся к эталону, обозначим индексом 1, а к проектируемой камере — индексом 2. Разделив а,з па я„~ и имея в виду, что в обеих камерах расоматрпвакптя .тол~ гвеипые гюшнпя (ге и пии с олинакол х вымя значениями относительных величии !3,1,— — ), и также д пренебрегая изменением величины Ь, которая, как известно, является слабой функцией усредненного показателя изозитропы л, получим (3.! 5) (3.16) где (3.17) опт гт '1кьр-ртр с (т' — т ) !- Величины г и 5 определяются главным образом составом и температурой продуктов сгорания, т.

е. в конечном свахе видом топлива и соотношением между его компонентами й. Кроче того, з и 5 зависят и от температуры стенки..С увели. чением я и уменьшением Т,,с значения 5 повышаются. В условиях ЖРД результаты пересчета совпадают с экспериментальными данными при значениях постоянных т= =0,87 и р=0,28, так что окончательно (3.19) где 5= с.„(т,',--т,,) ~'лз (3.20) Удельные конвективные тепловые потоки определяются методом пересчета следующим образом. Вначале для проектируемой камеры и эталона заготавливаются графики (или таблицы значений) функции 5=5(й,"Г,,), а затем для сход.

ных сечений применяется формула (3.!9), Эти сечения, конечно, следует брать в одноименной части сопла — в докрптической или в закритической. Положение сходственных сс. чений определяется пропорциеи !3.2 1) кш яре СледУег под гсРкнУть, что РаспРеделснпе гтн слагбго меняется при изменении формы камеры двигателя. Поэтому метод пересчета целесообразно использовать и в тгх с,гу гннж когда у проектируемой каморы и агапова отсугсгвуег ~1рогос геометрическое подобие. !1еобходимо только величины г!нь г!ня, 5~ и 5я определязь в сходственных сечениях, удовлетворягощих равенству !3.2!).

Особенности расчета гг„в камерах, имеющих виутреинео охлаждение Основу рассмотренных выше методов определения ггн со. ставляла предпосылка о постоянстве соотношения ме кду компонентами топлива как в каждом отдельном поперечном сечении камеры, так и по длине последней. В подавляющем же большинстве современных камер яКРД для надежной защиты их стенок от воздействия продуктов сгорания используется внутреннее охлаждение. Это значит, что у таких камер имеется пристеночный слой с соотношением компонентов й „резко отличающимся от соотношения компонентов в яд~ре потока й, (обычно йш,(й„для создания у стенок вос.

становительной среды). Если бы пристеночный слой не перемешивался с ядром потока, то особенность расчета г!н в камерах с внугреннпм охлаждением состояла оы только в том, что вес царамсгры, входящие в расчетные формулы !г,, гге, грв н др.) и зависящие от Ф, с.гедовало бы определять не при посгоянном Ф=: =-Ф„, а при постоянном ' /г=йв с, Из й !.4 известно, чго ирн. стеночный слой перемешивается с ядром потока, в результате чего йи, по длине камеры становится переменным, т. е. изогеняюгцимся от сечения к сечению. Поэтому в кавщрах с внутренним охлаждением, прежде чем рассчитывать конвективный теплообмеи между продуктами сгорания и стенками, !!осле ощя посылка сяравелянвв, конечно, в гоы ела'ще, когда 1олшнна орнсгенояяого с.гоя больше яолщггггы пограничного слоя. В условняк ЖРЛ вго ус.юане соблюдается. ! 1У1 нын!хотимо снзчзлз произвести расчет персти шивс>ння при.

ст! но>ного слоя с ядром по!Окн и Определи>ь локал!ные (Г. е в данных сечения. ) значения lг„,. По этим значениям Й с и должны в ла.тине>й!Рвем определяться параметры (Т;, )х>в, гно и др.), необходимые для вычисления с)к, а это очень уело.кияс! рнс>с> тсплообмена, который включает в себя е>цс и терно ц!Намнчсскнй расчет горения топлива для каждого сечении камеры.

РаСПРЕДЕЛЕИИЕ Рй ПО ДЛИНЕ КаМЕРЫ И ЗаВИСИМОСтЬ Р(н от режимных парные>рон 1 1>сом'>>рим 1>ч!ср>н как итысняс'Гся удельный коннектив. ный т> н.н>вон ноток по длин! камеры и как он зависит от рсжнмв рнботь> двигат~ля. В качестве основных зависимостей для такого анализа выберем формулу для вт (3.14) и формулр (З.й). Для зазнппого режима работы камеры с известной геометрией (фиксированы размеры камеры, давление в ией и состав топлива) гех>пература Те приблизительно постоянна '" во всех сечениях камеры, а Т„, изменяется по ее длине в довольно Узких пРеделах.

Характеристики

Тип файла
DJVU-файл
Размер
8,02 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6499
Авторов
на СтудИзбе
303
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее