Программа курса ТРП-1998 г. (1043504)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

11

Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации

М осковский государственный технический университет им. Н.Э.Баумана

" УТВЕРЖДАЮ"

Первый проректор -
проректор по учебной работе
МГТУ им. Н.Э.Баумана

___________________Е. Г. Юдин

"___"__________________ 1998 г.

ТЕОРИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В ЖРД

( учебная программа )

Факультет: Э

Специальность 13.04.00 специализации: 13.04.01, 13.04.03, 13.04.04.

Виды учебных работ		Объем работ, час
	Всего		7 семестр	8 семестр
Выделено на дисциплину	162		77	85
Аудиторная работа	102		51	51
лекции	68		34	34
ceминары	17		17	-
лабораторные работы	17		-	17
Самостоятельная работа	60		26	34
курсовой проект	-		-	-
домашнее задание	25		-	25( 11 )
самостоятельная проработка курса и подготовка к контрольным работам	42		26	16
Виды отчетности по дисциплине
рубежный контроль	2 РК			РК №1( 6 ) РК №2(15)
зачет	зачет		зачет	-
экзамен	экзамен		-	экзамен

Факультет
ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЕ

Кафедра

РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

РАЗДЕЛ 1

Цели и задачи дисциплины

Дисциплина "Теория рабочих процессов ЖРД" входит в цикл профилирующей проектно-конструкторской подготовки студентов по специальности 13.04. Целью цикла и дисциплины является подготовка студентов к самостоятельному решению научно-технических задач, разработке и созданию новых эффективных с высокой степенью надежности ЖРД. Задачами дисциплины являются формирование умений, знаний и навыков по следующим направлениям деятельности:

- обоснование выбора источника энергии (вида топлива) для различных типов ДЛА с учетом требований эффективности и надежности работы ДУ, а также эксплуатационных, экономических и экологических требований;

- построение (разработка) физических и математических моделей основных этапов рабочего процесса, обусловленных химической кинетикой, гидрогазодинамикой либо тепло-массообменом в ДУ на химических (жидких, твердых, гибридных) источниках энергии;

- расчет и обоснование режимных и геометрических параметров к. с. ДУ.

Профессиональные знания

Студент должен знать:

1. Характеристики рабочего тела и компонентов ракетных топлив (I_п, I_o, I_физ, _т, k_o, , R, T).

2. Закономерности:

- распыливания, смешения, испарения, воспламенения, горения (кинетическое, диффузионное, ламинарное, турбулентное, гомогенное, гетерогенное);

- неустойчивости рабочего процесса в РД (низкочастотная, высокочастотная).

3. Понятия:

рабочее тело, энтальпия, стехиометрический коэффициент, коэффициент избытка окислителя, кинетика (горения, рекомбинации, диссоциации), химическая стабильность, токсичность, коррозионная активность, теплота сгорания, химическая активность, неустойчивость рабочего процесса (вибрационное горение), частота и амплитуда колебаний давления в к. с., порог устойчивости.

Методики:

- расчета характеристик ракетных топлив (I_п, H_т, k_o, _т и др.);

- расчета сравнительной эффективности ракетных топлив;

- расчета характеристик смесеобразования (распыливания, смешения, испарения);

- расчета характеристик воспламенения и горения (кинетическое, диффузионное, турбулентное);

- расчета характеристик низкочастотной и высокочастотной неустойчивости;

- расчета полей температур в заряде ТРТ (профиль Михельсона);

расчета влияния на U_гор давления в камере сгорания (p_k), начальной температуры ТРТ (T_o), скорости газового потока вдоль поверхности горения заряда ТРТ (эрозионное турбулентное горение);

- выбора рабочего тела и конструкционных материалов в РД.

Профессиональные навыки и умения

Студент на уровне репродуктивной (воспроизводящей знания) деятельности должен уметь:

1) разрабатывать физико-математические модели;

2) выполнять оптимизационные расчеты;

3) обосновывать параметры рабочего процесса в к. с. и г. г. ДУ в соответствии с общими требованиями к ЭСУ;

4) выполнять расчеты характеристик рабочего процесса в к. с. и г. г. ЭСУ с широким использованием современной вычислительной техники, как составной части САПР.

Основные исходные профессиональные и интеллектуальные

навыки, умения, знания

Навыки

Студент должен иметь навыки самостоятельной работы со справочной учебно-методической и научно-технической литературой; выполнения и чтения чертежей в соответствии с ГОСТ ЕСКД; владения клавиатурой ПЭВМ, ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ; пользования операционными системами ЭВМ, каталогизированными программами, снабженными единой системой программной документации (ЕСПД), в единых системных средах; численных методов решения систем дифференциальных уравнений математической физики; преобразования математических выражений к каноническому виду.

Умения

Студент должен уметь:

1) составлять и решать системы дифференциальных уравнений математической физики, описывающих процессы движения, теплообмена, массообмена жидких, газообразных, многофазных сред;

2) выбирать метод решения дифференциальных уравнений;

3)определять основные термодинамические характеристики рабочего тела;

4) работать в современных программных и системных средах ЭВМ коллективного и персонального пользования.

Знания

Студент должен иметь знания по:

1) основам молекулярной физики и термодинамики, физики атомов, молекул, ядра и элементарных частиц;

2) основам (основные законы) химической термодинамики, газовой динамики, гидродинамики, теплопередачи, общей теории РД;

3) математическим моделям теплообмена теплопроводностью, излучением, конвекцией;

4) основным формам записи уравнений движения жидкости и газа;

5) основным соотношениям для конечной скорости полета (уравнение Циолковского К.Э.), тяги (Р), удельного импульса (I_у) и др.;

6) методикам и программам термодинамического расчета свойств рабочего тела;

основам учения о прочности конструкций, свойствам основных конструкционных материалов РД.

РАЗДЕЛ 2

Рабочая программа курса -162 часа

Аудиторная работа - 102 ч.

Лекции - 68 ч.

Внеаудиторная работа - 60 часов

Лекция 1. Вводная лекция - 2 ч.

Роль отечественной науки в создании современных ЖРД. Использование эффективных топлив и совершенствование рабочего процесса в ЖРД как один из основных путей повышения их характеристик.

I. Топлива РД - 16 ч.

Лекция 2. Общие сведения об источниках энергии и рабочих телах РД. Терминология определения. Характеристика источников энергии в РД. Оценка эффективности химических источников энергии в зависимости от назначения ДУ. Требования, предъявляемые к топливам РД (основные (энерго-массовые), эксплуатационные, экономические и др.).

Лекция 3. Основные характеристики топлив и их определение. Теплота сгорания, химический состав (газовая постоянная) продуктов сгорания (рабочего тела), плотность топлива. Соотношение компонентов и химический состав топлива, влияние их на I_у. Температура горения (термодинамическая, действительная). Диссоциация продуктов сгорания. Ее зависимость от температуры, давления, термической стабильности газов (состав топлив на основе О₂ и F₂).

Лекция 4. Окислители ЖРД. Их классификация. Элементарные окислители (О₂, О₃, F₂ и др.). Окислители сложного химического состава (HNO₃, N₂O₄, H₂O₂, NF₃ и др.). Физико-химические свойства окислителей на основе O₂ и F₂. Технология получения. Преимущества и недостатки. Область применения. Энергетические и эксплуатационные характеристики.

Лекция 5. Горючие ЖРД. Их классификация. Элементарные горючие: водород (жидкий, шугообразный, атомарный); металлы (Mg, Al, Li, B и др.). Особенности их использования. Горючие сложного химического состава (нефтепродукты, амины, спирты и др.). Их физико-химические свойства. Влияние химического состава горючих на энергетические характеристики эффективных топлив. Углеводородные горючие (керосин, жидкий метан), гидриды азота (NH₃, N₂H₄) и их производные; амины (алифатические, ароматические). Методы их получения. Преимущества и недостатки.

Лекция 6. Металлы - горючие РД. Их преимущества и недостатки перед другими видами химических источников энергии. Химические соединения металлов с другими горючим элементами. Бороводородные соединения, карбораны, радикалы. Их энергетические и эксплуатационные характеристики.

Лекция 7. Однокомпонентные топлива. Их энергетические и эксплуатационные характеристики. Область применения.

Лекция 8. Двухкомпонентные топлива раздельной подачи. Топлива на основе кислорода, фтора, азотной кислоты, азотного тетраксида. и др..

Лекция 9. Самовоспламеняющиеся топлива. Их преимущества и недостатки. Область применения.

II. Рабочие процессы ЖРД (смесеобразование и горение топлив) - 26 ч.

Лекция 10. Общие сведения о рабочем процессе в камере сгорания (к. с.) и газогенераторе (г. г.) ЖРД. Его основные особенности и показатели.

Лекция 11. Качественная схема протекания рабочего процесса в ЖРД.

Лекция 12. Распыливание компонентов топлива в ЖРД. Общие сведения о форсунках, применяемых в ЖРД. Методы, основные особенности, механизм и характеристики распыливания.

Лекция 13. Влияние характеристик распыливания на эффективность рабочего процесса ЖРД. Методы расчета характеристик распыливания.

Лекция 14. Испарение компонентов топлива в к. с. ЖРД. Особенности испарения. Зависимость скорости (времени) испарения компонентов топлива от их физических свойств, тонкости распыливания, относительных скоростей газа и капли и др..

Лекция 15. Методы расчета характеристик испарения жидких компонентов топлива.

Лекция 16. Смешение компонентов топлива в ЖРД. Роль типа смесительных элементов, схем их расположения, параметров распыливания на характеристики смешения.

Лекция 17. Воспламенение топлив ЖРД. Особенности воспламенения самовоспламеняющихся и несамовоспламеняющихся топлив. Факторы, влияющие на характеристики термического воспламенения (Т_в, Т_к) и химического самовоспламенения (_s). Оценка их влияния на пусковые характеристики ЖРД.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы