Волков Е.Б., Мазинг Г.Ю., Шишкин Ю.Н. - Ракетные двигатели на комбинированном топливе (1048762), страница 24
Текст из файла (страница 24)
л. турб!гны г)с'= пипи о!1~! г.1е г), — - окру!иной к, п. л, турбин!!1 з),, — — коэффициент,;чпть!ва!оиц!!й! потсрн па троице, вептнляцшо и перетекание газа через лопатки; г), — мехашшеский к, п. л. С"..остаилн!он!не !'. п. л. сложиьы! поразим зависят от режимных !шраметров и конструктивных особенностей турбины 1сх!. рабо!у 15)). Опуская преобразования, необходимые лля определения п1!П)зацыш!Й ййго и бг)и прпв!'..шы ' равнение активной турбины в окончательном впле: и '~о"! л цоггссг ' цо',и ! и !о!й!у' )л й 'ьсйР., огйг' и й "з!) — 1), где коэффициенты !т. и. ':.:-.й с.— ) ° и:=-А и.
о „; ... Я!. 4! с т " т ' ! ~' ! о ио — 1 ! о — ! а а 2 1!! — 1) и — ! Ф вЂ” Л '"а й !ос~ . — — й аг -=— Р., я 127 В уравнении 15. )8) н в выражениях лля коэффициентов: Г,, „-- суммарная площадь критических сечений сопел турбины; Г,, — суммарная площадь выходных сечений сопел; и -- частота вращения ротора турбины в обЪии; б!1 — отклонение к. п. д. от его расчетного значения влелстнне погрешностей изготовления турбины; М,сов а т-.
Нт+ ' (э~1'1 — р!сова! — Н,х) Л, = — 1 — 1!.ив ! а, ) 1 — !!„сов и! — и',х+ !ч.ь,сов йзнс == г:,'! й-т7с соь ь,„ х=- — — отношение окружной скорости на лопатках к алиабасэ! тической скорости (с..!=- 3~ йу йо); О! -- УГОЛ ПЗКЛОИЗ СОПСЛ; рз — — '?'ГОл уста)!Овкп лопаток иа Выходс; рл — стспсиь рсакн)виости турбииы; )Г„ 1(Г,,-- соответственно коэффициенты потерь скорости в соплах и па лопатках; рт - -от))ошсикс ппаметров входа п выхода ротора.
5. 2. 6. Уравнения генератора рабочего тела турбины (газогенератора) .5). Генератор одпокомпоиептиый, топливо т и с 1? д 0 с. ГЗЭОГс.исрз)ор В этом сл)'чзс можс)Г рзс.'сз)астр)!Вз'Гься кяк двигатсль твердого топлива, а уравиеиия гязогеиераж?ра имск)т вид )5. 1!). 1?. Генератор работает па тясрдожидком топл и в с. Газогсисраж?р может рассматривать как ГРД я ого урависипп пмс!от Вид (5,8) и 1)хс)1. В. Генератор ип псрскпсп водорода. В эжн) случзс ирирзщсппс расхода Гязя В турбину 1?:сВИО прирзщспю0 по. дачи перекиси водорода В геиерзтор; ст)уг~ =-бсзн,ос Измспсиис работоспособности газа может Вызываться изх)с- ПСИИЯМИ КОПЦСИтРап!и ПСРСКПСП ВОДОРО))Я Л" И,о, И )С тСМПСРатсры Ти,о,: йП)?ТТ) =) (бй'1)сос, 5Тп,о.) 6 3.
точность ПАБоты гпй Парс)1!с)ры гибридпого ракетпс!Го дипгя)сля и п)щисссе его работы ис будут рявиы ожидаемым )за.щ!щым) пх зиачеииям. Прп'ии)оп сзтклоис))п)й) иярямстров кяж:10ГО Г)',.с от 3:)дянпых является действие впсшшсх и впу)репппх возмущси! й 1фа)стс?- РОВ), К01ОРОС В ПОЛИОП МСРС !Щ )ДЯ?ТС?1 5'ЧССТЬ И )СС??)спс))СПРО- вят),. с)ПС.7У ВПС)ПППХ 1)ОЗМ?'1ПСипй ОТПОСЯТСЯ ОТК,101ГВИИЧ ТСХ1П).- ратуры комиопе)пов топлива. вызь)пасмыс пзмсисипями тсмпсратурь) окружзгощсй ).роды. С пскоторым приближс)щсм отпессм к этим жс ВОзммщсипям слклы11)и))я )от иоз)и)38л) и!!х зпз" с)СИПП) ИС)СГ)ИОС1П П ХИМис1)СКОГО СОСТЯИИ Жп')КОГО )сс?1)пс?Понта.
Виутрсиипс возм) щеипя могут быль вссьма рз)1)сзс)бразщями — к ипм относя!ся по!ревности пзготовлсиия и пястройки ПС!.'Х ЗГРСГЗТОВ П УЗС)ОВ, СОСТ ЯВЛЯ!01ППХ ДВИ! З)СЛ)ь Я ТЯКЖС ОТКЛО- 1!Ппия В хара)ос)зпстикзх зари!)а тВсрдОГО компоис'ита топлива Так, например, к впутреииим возмуп)синям, которыс могут появиться и !)с))ствовать в камере сгораиия, 01;и!сятся; отклонении В размерах .заряда 1)уй, бс"); отклонения и крпзичес)сом сечепии сОплз 1)згсс)5); с?тк 701)вип?1 В коэффицивитс пстсчсиия (бсйс); !28 отклопепия в коэффициенте скорости газификации (Ьи,); отклонения в плотности твердого компонепта (Ьй?;) и т.
п. Все этп отклопсппя явля!отея, в частности, следствием ошибок, допущсппых при изготовлспии топлива п камеры, причем эти ошпокп могут укладываться в казпаченные пределы (допуски) и поэтоз!) каждая О!Пиока сача по ссос ОцспнВается как допустима51 Кроме петочпостей изготовления, могут оь!Ть и другие причины появлепия некоторых внутреиних возмушспий. Так, напрпмс)?, В п)?|нюссс раооты ГРД может их|сть место разгар крити" ческоги сечения его сопла (неохлажласмого).
По данным, привелеппым в зарубежпой литературе (см. работу (64)), прп работе ГРД па топливе, включающем в себя окисгп|тсль и ОХ (7!)",!=1+30', 01) и твсрлое горючее иа основе лип|я. и!лрпла лития п полпбутадпена, разгар сопим|ого вклад|низ, изготовлеипого из пиро:п|тпческого графита, достигал 45? за ВЗ сект нлы. ЛналОгич!!О тому, как этс) Оыло слслапо ?!ля камеры, х|ожпо устаповпть Возможпыс Вн|трснппс Возм1щеппя и для других агрегатов двшатсля.
„!(ля гицравлпчсско11 магистрали осповиым таким возмуще. иием будет отклонение в коэфф!шпептс пщравличсского сопротивления Г?М для пасоса — отклонения в папоре и к. п. д, пас!?са; для турбины †- отклопсния в к. п. л. турбины п т.
л. Заметит|, что в отпошспин гидравлической магистрали. Насоса и турбппы пами указапы обобщещ|ые внутреипие возму. щения. Т)ожпо было бы вместо каждого из нпх ввести по несколько частпых возмущений, вызьп|ающп:! совмсстпо появлспие ввелсппых обо|нцсппых возму|Пений. Так, например, вместо Отклопспи51 В коэффпциеитс Гицравли~!еского соп)?отивлспия МВГис!Рэли можпо былО Оы Ввести совокупп|!сть Откло1шпий в форме и размерах отпельиых элсмситов этой магистрали (участка.| трубопроводов, клапанах, проссслях, форсупках и т, и.'), определяющую в копсчном ит5?ге вели шпу Ом Вместо отклонешш в Напоре пасоса мож!и бь!Ло бы авсстн отклонсппя в тех размерах п форме сто элсмептов, от которых зависят откло|иппя в напоре (отклоиспия в размерах колеса пасоса, в форме,юп?ток и т.
п.). Ф Однако внслсппе таких частпых возмущений в системы уравпеппй ГРД ухудшило бы точпость конечного результата решил!я т?следствие спш!бок в моделях р~боты каждого элсмс|па п, к)?оме топ?, Осло?кни'!О бы саы п(?оцесс решсни?!. Использовапие же обобщепных возмущспий (й-:, М?ы б|), и т.
п.) позволяет упростить системы уранпеппй и их решение, а также повью|пь точность конечных результатов расчета, поскольку вели шпы этих Возму!Пений определи!Отея достоверно экспериментом. Аиа:п)з ТОЧНОСТИ работы ГР;Е и:и), как )оаор)1» и!Пн:ш, аиализ влияния па работу Г)з..1 впсшиих и виутрсишш возмушак)- щих Бозлспствпп (ф))!Г)3)РО)!), провод31тся 13Б КББЭБГГ"Га)!Овившемся режиме в !Бкои послсдоватсльпости: Б) по схеме ГРД и с учетом особсшпсгей стройства отде:и,- ных сГО 1)ГГ)сг))тов сосГаал5!кп систем) статичсск3)х у!)Баисннй элсмсптои ХБПГате'!я в ма:)ых Отк:!Опсии5)х: !ц)п э)пп! и систех)у вводят вес возмущсипя, деЙстпис 3)оторь)х псоохолпмо учссть при анализе; б) рсша)от сис)ему ураииенпй относ)ысльпо парам) тров, и)- меиспис которых пол д!.пствпем возмущений трсбугтся опре- ДОЛИТЬ, в) вводят в решение виданные значения возмуще!Пи) п иахолят отклонения соответствукппих параметров. Предельный разброс параметров опредсл)!к)т обычно при копуше!шп, что все иозможпые впутреипис п виешиие возмушсшш 3)осят случайный характер и подчии)!к)тся закону иормалшюго распрелелсиия; тле й)), ь/ — величины внутренних и виепших возмущений; а !), а)и — коэф!Йпцпеиты Влияния возмущений на параметр Х; Ф„,1, й, ь — коэффициенты корреляции.
Если система уравнений слшпком сложив для получения общего решения, то расчеты влияшш воз)муи)е!)и!! производят на Бычислитслш)ОЙ ма!Пиис. Цельш рас'штов 51ил51стся Определеипс коэ!3)фнш!с31топ влияния, т, е. чиссл, показывшопшх велнчипу отклоисиия параметра двигателя, вызываемого ел!шичиым Бозмущеинем. 1зассмотрнм лва примера оценки влияния внешиих и внутренних возмущений па параметры работы ГР Т. В качестве первого объекта рассмотрим иерегулируемып ГР)1 с вы)Оси)!Тельной систем! й полачп жи;шого компонента топлива.
и в качестве втОРОГΠ— - ГРД (также О!3 1)сГулнрования) с насосной с!!стемОЙ пода ш. 5. 3, Е ГРД с вытеснительной сне)емой подачи жидко~о коыпонен)а топлива Ехсми пиигат!к!я приве;шиа па рис. й. ). ТО'и!1 ! ЯБ:!Яется местом разделения магистрали, подав)цей жплкпй компонент. Работа дипиого ГРД оппсываетс)! СЛСЛЫОШСЙ системОЙ ураии!.Ппп: б гйп ...Рр б/ 3) я' а6г-'-д.'нгй6 ' и е,.г«6: — (). ж г' ';С; Зим ссО; (5.!9) камеры, ззпп- Ряс.
ог. 3. Схема Прд с ггыгеснятельной скотской подаяя жидкого компонента тонлнпа (с камерой донснгання): р — места ретпмемои мегнсгпелн, ггаденгпгей гнеггкнй нампаненг В сисгсмс уравнений (5.19): уравнения (1) и (2р являются уравнениями сапными соответственно в форме (5. 5) п (5. 9); уравнение (3) является уравненном баланса расходов гиплкого компонента, полусгспггызг пз уравнения 6нс=- 6н, -'- 6ж ; в уравнении (3) о о „- о я,ж — .. 1 и ж.г--.- я'н.е-= 'ж ' "м уравнения (4)-;-(6) являются урзвнспиямн участков йгзгр1стрзлс(1, записанными в форме (5.13); первое из ппх --дтгя участка «бак — точка 1н; второе — для участка нтгрчка 1 †голов камерьг>, т(рельс-- лля участка етосгка 1--камера иорк и г сз н и я н; уравнения (7) —; (9) являю~си уравнениями баланса лзвлснггя на зтпх рие трех участках магистрали; в этггх уравнениях рг †давлен в точке 1; Лрй ~ =Ро---Рб ЛР: — г =ЛР~-ял=Р.
-Р г;" Козффпциепт1! уравнений гу) —:. (9): ,с 5Ь вЂ” ! !1 Ьс-кк-.с!1 1-ко-- ьр ь-5 ! —.. ' 1-к,с' ,сс рЬ . д Р! йь З РЬ-1 * ЗРЬ -1 1 — кс, ' 1-Кс ар1 — к.с ' Ьрь-к Лс Р1 . и Ук ЗР1 — к.ь " ЗР1- к.к Разброс параметров системы наддува уипывается в системе уравнений (5.19) отклонениями давления в баке брь. Прп нсобходимости более летального учета особенностей работы системы наддува бака в систему уравнений необходимо ввести уравнения аккумулятора давления.
Система (5. 19) является замкнутой системой уравнений. Неизвестными в пей служат: вр„; аб; ьбс; ЬСТ. „; 60к. к; Варь,, адр1 „,;, айр1 к с! Ьрс. Внешние и внутренние возмущения проявляются в виде: сркр' ,ьь5„1 ХЕ; а!1'; ьД,; 6!51'„ьй.,„.; срь', ь';ь, с11 — к с„ь11-к к К возмущениям, проявляющимся в отклонении дань!епн5! компонента топлива иа выходе из бака (брь), обычно относят изменение осевой перегрузки п„пзмепеняе высоты столба жкикос!и в бакс по морс выработки компонвнта Ь.„,, Отклопсиня давления наддува газовой подушки бака р;, ар -- =!ь5! -1-ьд )+=.ьрк, рь ' Рь Гдс ркс=Окйк1нк — даВЛЕНИЕ СтОЛба жяндКОСт.
Осевая перегрузка Ук'т ь5с ьсв Ь ас — а,„ К =.=-='"; ~с Ът !91 '," =- —.-" "" 1 — = 1 Ь рь = ь рЬ вЂ” ' Ь р —;;,1 и р — к к) ьбк ар! 532 ГДС )к - — УСКОРСППВ ПО ТйаСКТОРНИ;,!51, — УСКО)ЭСИИС СИЛЫ Тнснисти па высоте Н„.й--угол твнгажк, Величины коэффициентов в уравненн5!х системы 15. 19) полиОстыо Опрсдстяются знанвнп5!ми псзавнсимых бвзраз!!с)зных козффнциеитов, показателей степеней п соотпои!Сияй: Опрсдслпв тля копкрстпг!го двигателя по з!пм величинам зиаг!сп!ш коэффпцпсптов спстсмы уравяспий (5, )9) и задав вцсшинс и впугрспппс воза!у!Исция, можно из системы (5. )О) опрсдсг!ига всс ог!Тлгм!сипя парамстрон от пимппальных и, слсДОВаТСЛЫ10, ДСР!С!ВПТСЛЬИЬШ Зпаг!СПИЯ ЭТИХ Пайва!СТТ!ОВ Ц ВОЗ- мож!!ый их р«!з!Орос.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
