Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.Л. Теория ракетных двигателей. 1980 г. (1241533), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Сравнение формул для а' и атз показывает, что на участке АВ Равновесная скорость звука в ««раз меньше, чем в соседних точках, 93 где процесс не связан с условием изотерм(рчности. Схематически изменение скорости звука показано на рис. 8.10. В точках А и В скорость авука скачком изменяется в тс раз; на участке АВ она незначительно возрастает из-за уменьшечия молекулярной массы газовой фазы при изотермнчгском уменьшении давления. ~;.а Отмеченные и другие особенности гетерогенных смесей объясняют необычный вид зависимостей характеристик геТлл терогенных продуктов сгорания а гот асуп ро, и е. На рис. 8.11 показана зависимость температу- Д 8 ры Тс от а „и ро, для топлива 10у) нг+ВеНу.
В зависимости от пои и р(ц в продуктах сгорание. а(О. Икмеиенне темпера урм Г н с Ння Этого тоПлива В конДенСирасги внука а двукфааимк продуктов в сопле ири наличии участка кристаллизации рова ином состояНИИ МОгут находиться либо Ве и ВеО; либо только ВеО; при этом содержание конденсата зависит как от пон, так и от ро,. Участки Т= =,2828 К=сонэ( на кривых соответствуют температуре плавления окиси бериллия, другие изломы кривых зависимостей Тр,=~(ц, ) прн Т„'>Т „или То, Т„и — переходу из конденсированного в га- .,и, м/с у(з(( гас ж (с(апа таир дт (уии йт '((ч (д ((с((едуяус'ако чцаф дз йц йуйзйурвс(рк внг РЕС.
ЦН. Зае СНМОСтв Г„ет а,„всрп топлнво"(Ог) евенг Рис. адт. Зависимость раскодного комплекса а и массовой доли конденсата ва. аноде а социо лс От поп и ре с, топливо (Ог(и+Вени с'учетом кристеллптацнн 'Иовдеисата: — †' без учета кри.ст'аллитацпи зообразное состояние атомарного бериллия. На рис. 8.12 для того же топлива показана зависимость расходного комплекса р и массовой доли конденсата на входе в сопло а«от ао„и рем Как следует из формулы (7.24), значение р зависит от параметров в критическом сечении, при этом положение критического сечения определяется либо условием гп«е ц (фазовый переход до критического сечения или после него), либо условиями ю =ат, Т„=Т л=сопз(. Для продуктов сгорания рассматриваемого топлйва указанные случаи могут иметь место, чем и объясняется вид зависимости Р=~(а„) на Рис.
8.12. Зависимости 17„=1(пан) пРи Ро„, с=сонэ[ более гладкие. В реальном случае протекание процесса кристаллизации лимнтируется как скоростью передачи тепла от частиц газу, так и кннетикой процесса кристаллизации вещества капли. Ггредельным случаем неравновесности -является случай, когда частицы конденсата остаются в процессе течения в жидком переохлажденном состоянии. На рис. 8.12 пунктирными линиями показана зависимость [) от сс„для случая без кристаллизации.
Как и следовало ожидать, эти параметры имеют меньшее значение по сравнению с параметрами равновесного течения из-за отсутствия подвода теплоты кристаллизации. Интерполяцнонные и экстраполяциониые формулы вида (8.1) и (8.2) для параметров гетерогенных продуктов сгорания следует применять с большой осторожностью, предварительно проанализировав вид графических зависимостей термодинамических характеристик от различных факторов.
87. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ ПО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ Наиболее полно предстзвлены термодинвмические характеристики многих топливных композиций в состввлепном под руководством академика В. П. Глушко десятитомном справочнике «Термодпкзмнчсские и теплофнзнческне свойства продуктов сгорзняя» [791. Все сведения, приводимые в справочнике, получены расчетом яв ЭВМ по аригиизльным методам и црагрзммзм.
Исто«пиквик необходимых данных о кампонентзх топлквз н продуктов сгорания слт»г«т гааявочннки «Термические константы веществ» [771 и «Термодинамические свойствв иидивидузльных веществ» [781. Поэтому справочник «Термодннзмические и тепло- физические свойства продуктов агорзняя» логически эзвершзст комплекс трех вззимосогласовзиных и органически связзиных спрзвочников [77 — 791.
В первом томе справочника [791 излзгз|отся методы расчета, дается описание прогрзмм для ЭВМ Рекомепду1отся способы учета отклонений от идеальных термадиизмнческих 'хэрзктернствк. Основное содержзние 11 — 1Х томов. составляет подробная ивформзция а термодинвмичсских и теплофизнческих хзрзкгеристнквх примерно 60 прнысняемык и исследуемых топливных композиций. Форма предстлвлевия ивформзцяи — твб. личвзя и графическая. В широком диапазоне изменения коэффициента ивбыткз окислителя, давления в камере сгорания (0,1 — 50 МПз) н степени расширения газа (10 — 5000) приводятся рзиновесяый состав, энтзльпия, энтропия, температура, молекуляризя масса, теплоемкости, скорость ввукз, коэффвцненты вязкости в теплопровадиаств продуктов сгорания, з также хзряктериатнки процессов, осуществляемых В тзкнми рабочими тслзмй: скорость потока. удельный импульс в пустоте, расходный комплекс, средний показатель ивазнпропы расширения, удельная и атиоси- 9$ хх Н О р -о ~ й аи Д» 3 к Х о х ии Е о Р' З о Р".
З и а Я сз х Ф Д 03 Ь ж Ф Ы М Р $й тельная площади сопла. 11риводятся сведения о погрешностях термодииамвческого расчета. Для получения сведений в точках, ке представлепяых в таблвпах, в справочнвке даны козффициеиты акстраполяциониых и иитерполяциоииых формул. Для ориеитлроакк в содержании Н вЂ” 1Х т. справочияка киже приводятся табл. 8.1. В клетках таблицы, образуемых пересечением строки «окислительв и столбца «горючеег, указан номер тома, в котором приведем подробная ииформааия о продуктах сгорания даипого топлива. В завершающем Х т.
справочника в комиакткой форме приведеяы основные характеристики продуктов сгорания около 500, топливных композиций, которые мопут представить интерес лля поисковых исследований и оценки перспектив. применения. 8.8. ПОГРЕШНОСТИ РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Погрешности рассчитанных идеальных значений параметров продуктов сгорания определяются математической погрешностью метода расчета и погрешностями исходных данных о химическом составе и энтальпии топлива, о термодинамнческих свойствах индивидуальных компонентов продуктов сгорания.
При выполнении расчетов параметров на ЭВМ математическая погрешность метода расчета незначительна. Константы, по значениям которых контролируется процесс окончания последовательных приближений, при вычислении равновесного состава и параметров выбираготся таким образом, чтобы обеспечить условия: ЬТге, АТа(1К Лр, Лутп(0,2 м/с, Ьййу(0,01гуа и т.
д. С такой математической погрешностью приводятся справочные данные по свойствам продуктов сгорания Щ. а.а г. влияние отклоивиии в исходных данных о топливв Исходными данными о топливе являготся его химический состав и энтальпия. Компоненты топлив являются техническими веществами, в них наряду с основным веществом присутствуют примеси В стандартах на ряд технических веществ, служащих компонентами топлив, регламентируется содержание основных веществ и примесей.
Данные об энтальпинх веществ заимствуются из справочных изданий [771 в которых обычно указываготся и соответствующие погрешности. Основу методов оценки влияния изменений исходных данных о топливе составлягот рассмотренные ранее экстраполяционные формулы. Для группы жидких топлив необходимые коэффициенты экстраполяционных формул приведены в справочнике 1791.
как влияние погввшиостии в твемодиилмичиских свонствлх кОмпОнеитОВ прОдуктОВ сГОРАния рассмотренные методы термодинамического расчета равновесного химического состава н параметров продуктов сгорания основаны на использовании данных об энтальпии Хч н энтропии 5ее для кажЖ61 .87 Лого индивидУального вещества. ПогРешности Луч и Ланче пРиводЯт к соответствующим погрешностям рассчитанных параметров продуктов сгорания. Однако погрешности ЛУч и Л5 о нельзя принимать независимыми.
При вычислении о з и (Нго — Нзз)» для газообразных веществ используются одни и те же молекулярйые постоянные для расчета статистической суммы и ее частной производной по температуре; для конденсированных веществ — экспериментальные значения теплоемкостей, температур и теплот фазовых (полиморфиых) превращений.
Поэтому при оценке погрешностей термодинамического расчета следует исходить не из погрешностей Л7ч и Ланче, а из погрешностей других, более «элементарных» для данного индивидуального вещества величин. Во втором томе справочника [79] рассмотрен общий метгш, устанавливающий взввмосзяаь между изменением параметра продуктов сгорания 9 в изменением некотоРого «элементарного» свойства ы а (й= 1, 2, 3,...). Обычно погрешность рвсчета Ут а н Та, мала и составляет десятые доли процента.
Более полные данные, в том числе харахтеризуюшие вклад каждого элементарного свойсгва, даны в Х т. опрвночнвка [79). ХС9. ПАКЕТ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК Расчет парвметров рабочих процессов и свойств продуктов сгорания в настоящее время выполняется на ЭВМ. Возможноств вычислительной техники определяют принципы построения и использования программ, применяемых для таких расчетов. Эти возможности в существенной мере зависят от состава системы программного обеспечения вычислительных машин. Система программного (математического) обеспечения — это вся совокупность пропрвмм, разработанных н используемых для вычислительных машин нлн семейства ЭВМ.
Известно, что с расширением области применения вычислительных машин наблюдается пропесс усложнения самих решаемых задач. Одннко процесс создания систем автоматизированного проектирования (САПР) требует качественного изменения форм и методов обработки данных. Если раньше процесс эксплуатации ЭВМ сводился к разработке и применению набора програмч для решения отдельных задач, то в случае разработки САПР необходимо создзние крупных интегрированных программных комплексов взаимосвязанных првкладных программ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
