ДЗ_АиР ЖРД (1238692)
Текст из файла
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (МГТУ им. Н.Э. Баумана) |
ФАКУЛЬТЕТ Энергомашиностроение
КАФЕДРА Э1 — «Ракетные двигатели»
Домашнее задание
ПО КУРСУ «АВТОМАТИКА И РЕГУЛИРОВАНИЕ ЖРД»
На тему:
«Расчет газового редуктора»
Вариант №12
Студент Э1-101 __________________ К.А. Саркисян
(Группа) (Подпись, дата) (И.О. Фамилия)
Преподаватель __________________ О.А. Ворожеева
(Подпись, дата) (И.О. Фамилия)
2020 г.
Содержание
Введение 3
1 Исходные данные 4
2 Решение 5
Заключение 10
Список использованных источников 11
Введение
В настоящем домашнем задании (ДЗ) рассчитывается статическая характеристика газового редуктора давления, предназначенного для питания агрегатов системы управления жидкостной ракетной двигательной установки (ЖРДУ) разгонного блока (РБ).
-
Исходные данные
Рабочее тело гелий;
Максимальное входное давление ;
Номинальное выходное давление ;
Поле допуска ошибок регулирования ;
Секундный расход рабочего тела ;
Начальная температура газа .
-
Решение
Определим величину недоиспользованного запаса газа [1, с. 428]
Определим минимальное входное давление
Определим режим течения газа
где – показатель адиабаты гелия.
Таким образом, при имеет место докритическое истечение газа.
Тогда постоянная [1, с. 417]
Считая расширение газа в баллоне политропическим ( – показатель политропы), получаем [1, с. 431]
Отсюда находим дросселирующее сечение редуктора по формуле [1, с. 428]
где – коэффициент расхода;
– газовая постоянная гелия.
Выбираем редуктор прямого хода с плунжером в качестве чувствительного элемента (см. рис. 1).
По рекомендациям [1, с. 428] задаемся диаметром клапана
и шириной седла клапана (см. рис. 2)
Тогда
и
Рисунок 1 – Редуктор:
1 – регулировочный винт; 2 – основная пружина; 3 – полость высокого давления; 4 – седло клапана; 5 – клапан; 6 – поршень (плунжер); 7 – канал низкого давления; 8 – полость низкого давления; 9 – шток; 10 – канал высокого давления; 11 – дросселирующее отверстие
Рисунок 2 – К определению площади клапана
Для улучшения характеристики редуктора берем диаметр плунжера на 0,13% больше среднего диаметра клапана [1, с. 429]:
Тогда
Определяем необходимую силу пружины 2 (см. рис. 1) при отсутствии расхода, т.е. при [1, с. 420]
Пружину рассчитываем на силу , используя формулы, обычно применяемые в расчетах деталей машин.
Выбираем материал пружины – кремнистая сталь 60С2. Для нее допустимое касательное напряжение
модуль сдвига
Задаем индекс пружины
Для коэффициент
Диаметр витка пружины вычисляем по формуле [1, с. 431]
Задаемся жесткостью пружины [1, с. 431]
и определяем необходимое число витков
Уточняем значение жесткости пружины
По уравнению [1, с. 421]
рассчитываем характеристику редуктора (см. рис. 3). Расчет приведен в табл. 1.
Рисунок 3 – Характеристика редуктора
Таблица 1 – Расчет характеристики редуктора
|
|
|
| Течение |
|
|
|
|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
44,1 | 70,65 | 0,057 | 0,726 | закритическое | 273 | 7,87 | 1531,51 | 2,487 |
43,29 | 69,35 | 0,058 | 0,726 | закритическое | 271,99 | 8 | 1532,68 | 2,489 |
42,47 | 68,04 | 0,059 | 0,726 | закритическое | 270,96 | 8,14 | 1533,84 | 2,491 |
41,66 | 66,74 | 0,06 | 0,726 | закритическое | 269,91 | 8,28 | 1535 | 2,493 |
40,85 | 65,44 | 0,061 | 0,726 | закритическое | 268,85 | 8,43 | 1536,16 | 2,495 |
40,03 | 64,13 | 0,062 | 0,726 | закритическое | 267,77 | 8,59 | 1537,31 | 2,497 |
39,22 | 62,83 | 0,064 | 0,726 | закритическое | 266,67 | 8,75 | 1538,45 | 2,498 |
38,41 | 61,53 | 0,065 | 0,726 | закритическое | 265,56 | 8,91 | 1539,59 | 2,5 |
37,59 | 60,23 | 0,066 | 0,726 | закритическое | 264,42 | 9,09 | 1540,72 | 2,502 |
36,78 | 58,92 | 0,068 | 0,726 | закритическое | 263,27 | 9,27 | 1541,84 | 2,504 |
35,97 | 57,62 | 0,07 | 0,726 | закритическое | 262,09 | 9,46 | 1542,95 | 2,506 |
35,15 | 56,32 | 0,071 | 0,726 | закритическое | 260,9 | 9,65 | 1544,06 | 2,508 |
34,34 | 55,01 | 0,073 | 0,726 | закритическое | 259,68 | 9,86 | 1545,16 | 2,509 |
33,53 | 53,71 | 0,075 | 0,726 | закритическое | 258,44 | 10,07 | 1546,24 | 2,511 |
32,71 | 52,41 | 0,076 | 0,726 | закритическое | 257,17 | 10,3 | 1547,32 | 2,513 |
31,9 | 51,11 | 0,078 | 0,726 | закритическое | 255,88 | 10,53 | 1548,39 | 2,515 |
31,09 | 49,8 | 0,08 | 0,726 | закритическое | 254,56 | 10,78 | 1549,44 | 2,516 |
30,27 | 48,5 | 0,083 | 0,726 | закритическое | 253,22 | 11,04 | 1550,49 | 2,518 |
29,46 | 47,2 | 0,085 | 0,726 | закритическое | 251,84 | 11,32 | 1551,52 | 2,52 |
28,65 | 45,89 | 0,087 | 0,726 | закритическое | 250,43 | 11,6 | 1552,53 | 2,521 |
27,84 | 44,59 | 0,09 | 0,726 | закритическое | 249 | 11,91 | 1553,53 | 2,523 |
27,02 | 43,29 | 0,093 | 0,726 | закритическое | 247,52 | 12,23 | 1554,51 | 2,525 |
26,21 | 41,99 | 0,095 | 0,726 | закритическое | 246,02 | 12,57 | 1555,47 | 2,526 |
25,4 | 40,68 | 0,098 | 0,726 | закритическое | 244,47 | 12,93 | 1556,41 | 2,528 |
24,58 | 39,38 | 0,102 | 0,726 | закритическое | 242,88 | 13,32 | 1557,33 | 2,529 |
23,77 | 38,08 | 0,105 | 0,726 | закритическое | 241,25 | 13,73 | 1558,22 | 2,531 |
22,96 | 36,77 | 0,109 | 0,726 | закритическое | 239,58 | 14,16 | 1559,09 | 2,532 |
22,14 | 35,47 | 0,113 | 0,726 | закритическое | 237,86 | 14,63 | 1559,93 | 2,533 |
21,33 | 34,17 | 0,117 | 0,726 | закритическое | 236,09 | 15,13 | 1560,73 | 2,535 |
20,52 | 32,87 | 0,122 | 0,726 | закритическое | 234,26 | 15,67 | 1561,49 | 2,536 |
19,7 | 31,56 | 0,127 | 0,726 | закритическое | 232,37 | 16,25 | 1562,21 | 2,537 |
18,89 | 30,26 | 0,132 | 0,726 | закритическое | 230,42 | 16,88 | 1562,89 | 2,538 |
18,08 | 28,96 | 0,138 | 0,726 | закритическое | 228,4 | 17,56 | 1563,51 | 2,539 |
17,26 | 27,65 | 0,145 | 0,726 | закритическое | 226,31 | 18,31 | 1564,07 | 2,54 |
16,45 | 26,35 | 0,152 | 0,726 | закритическое | 224,13 | 19,12 | 1564,56 | 2,541 |
15,64 | 25,05 | 0,16 | 0,726 | закритическое | 221,87 | 20,01 | 1564,97 | 2,542 |
14,82 | 23,75 | 0,169 | 0,726 | закритическое | 219,51 | 21 | 1565,29 | 2,542 |
14,01 | 22,44 | 0,178 | 0,726 | закритическое | 217,05 | 22,09 | 1565,49 | 2,542 |
13,2 | 21,14 | 0,189 | 0,726 | закритическое | 214,47 | 23,31 | 1565,58 | 2,543 |
12,38 | 19,84 | 0,202 | 0,726 | закритическое | 211,76 | 24,69 | 1565,51 | 2,542 |
11,57 | 18,54 | 0,216 | 0,726 | закритическое | 208,9 | 26,24 | 1565,25 | 2,542 |
10,76 | 17,23 | 0,232 | 0,726 | закритическое | 205,88 | 28,02 | 1564,78 | 2,541 |
9,94 | 15,93 | 0,251 | 0,726 | закритическое | 202,67 | 30,07 | 1564,02 | 2,54 |
9,13 | 14,63 | 0,274 | 0,726 | закритическое | 199,24 | 32,48 | 1562,93 | 2,538 |
8,32 | 13,32 | 0,301 | 0,726 | закритическое | 195,55 | 35,32 | 1561,38 | 2,536 |
7,5 | 12,02 | 0,333 | 0,726 | закритическое | 191,57 | 38,75 | 1559,26 | 2,532 |
6,69 | 10,72 | 0,374 | 0,726 | закритическое | 187,23 | 42,96 | 1556,35 | 2,528 |
5,88 | 9,42 | 0,425 | 0,726 | закритическое | 182,44 | 48,28 | 1552,34 | 2,521 |
5,06 | 8,11 | 0,494 | 0,639 | докритическое | 177,08 | 62,75 | 1539,17 | 2,5 |
4,25 | 6,81 | 0,588 | 0,639 | докритическое | 170,99 | 73,45 | 1529,77 | 2,484 |
3,44 | 5,51 | 0,727 | 0,639 | докритическое | 163,88 | 88,92 | 1515,6 | 2,461 |
Заключение
Анализ представленной на рис. 3 зависимости показал, что давление на выходе остается в заданных пределах.
Список использованных источников
-
Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования: Учеб. для вузов / М.В. Добровольский; под ред. Д.А. Ягодникова – 3-е изд., доп. – М: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. – 461, [3] с.: ил.
-
Орлин С.А. Расчет статических характеристик газового редуктора: Метод. указания по выполнению домашнего задания и дипломному проектированию / С.А. Орлин. – М., 1985.
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.