207 (599284), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Угол на срезе сопла ;

Время работы РДТТ ;

Тяга РДТТ ;

Удельный импульс топлива ;

Потери удельного импульса ;

Газовая постоянная ;

Температура горения топлива ;

Показатель адиабаты продуктов сгорания .

Порядок расчета:

Безразмерная скорость газа на срезе идеального сопла

,

где коэффициент межфазового энергообмена продуктов сгорания при их движении по сопловому тракту

;

показатель изоэнтропы расширения для смесевого топлива с металлическими добавками

;

отношение температуры твердых частиц к статической температуре продуктов

сгорания. Принимаем ;

коэффициент, учитывающий потери на трение, . Принимаем

;

отношение скорости частиц твердой фазы к скорости газа, принимаем ;

отношение расхода частиц конденсированной фазы к расходу газовой среды,

принимаем ;

относительная удельная теплоемкость продуктов сгорания, принимаем .

Коэффициент истечения

,

где ускорение свободного падения.

Площадь критического сечения сопла

,

где приход газов

;

масса заряда РДТТ

;

переводной коэффициент;

коэффициент тепловых потерь. Для РДТТ с термоизоляцией .

Принимаем .

Диаметр критического сечения сопла

.

Коэффициент реактивного идеального сопла

.

Коэффициент реактивности реального сопла

,

где коэффициент, учитывающий потери энергии от диссипативных сил. Принимаем

;

коэффициент, учитывающий потери от радиального расширения газа в сопле.

Принимаем .

Безразмерная скорость потока на срезе сопла

.

Безразмерная скорость потока в критическом сечении сопла

.

Потребное уширение сопла

,

где

.

Площадь выходного сечения сопла

.

Диаметр выходного сечения сопла

.

Длина диффузора соплового тракта

.

Параметры для построения сверхзвуковой части сопла

.

.

.

.

Длина сверхзвуковой части сопла

.

Рис.4. Расчетная схема сопла РДТТ.

Рис.5. Схема сопла

2.2 Расчет оптимального давления в камере сгорания

Давление в камере сгорания

,

где

;

;

;

;

.

коэффициент использования камеры сгорания.

2.3 Расчет щелевого заряда РДТТ

Заряд щелевого типа имеет цилиндрическую форму, внутренний канал диаметром , четыре щели (пропила) шириной , высотой , расположенные в сопловой части заряда. По длине заряд делится на три части, а именно: цилиндрическую ( ), переходную ( ) и щелевую ( ).

Исходные данные:

Число щелей ;

Вид топлива смесевое;

Плотность топлива ;

Скорость горения топлива

Скорость горения топлива зависит от состава топлива, давления в КС, начальной температуры заряда.

,

где степенной закон для определения скорости. Определяется в зависимости от

топлива. Для применяемого типа смесевого топлива степенной закон имеет

следующий вид:

в этой формуле давление берется в атм.;

температурный коэффициент. Для смесевых топлив .

Принимаем ;

при ,

при ,

начальная температура заряда. Принимаем .

.

Принимаем .

Удельный импульс тяги с учетом потерь

.

Порядок расчета:

Относительная толщина свода заряда . Принимаем .

Толщина свода заряда

.

Наружный диаметр заряда

.

Диаметр канала

.

Ширина щелей

.

Масса топлива РДТТ

.

Объем топлива

.

Средняя поверхность горения

.

Диаметр камеры сгорания

,

где плотность заряжания. Принимаем ;

. Принимаем .

Длина переходного участка РДТТ

.

Длина цилиндрического участка РДТТ

.

Общая длина заряда

,

где коэффициент, учитывающий наличие щелей.

Длина щелевой части заряда

.

Площадь поверхности внутреннего канала

.

Площадь поверхности торца заряда

.

Площадь поверхности переходной части заряда

.

Периметр щелевой части заряда

.

Размеры щелей.

Высота щели

.

Размер перемычки

.

Запас на ТЗП, ЗКС и обечайку

.

условие выполняется.

2.4 Расчет характеристик прогрессивности щелевого заряда

Процесс газообразования в камере ракетного двигателя определяется скоростью горения твердого топлива, зависящей от его состава, и поверхностью горения заряда, определяемой его геометрическими параметрами. При горении твердого топлива данного состава давление в камере двигателя определяется в основном отношением поверхности горения топлива к площади критического сечения сопла, а при неизменном критическом сечении – площадью горящей поверхности заряда. Если горящая поверхность возрастает, то горение называется прогрессивным (прогрессивная форма заряда). Характеристикой поверхности заряда называется отношение горящей поверхности заряда к начальной величине этой поверхности .

Выбор формы заряда должен обеспечивать характер изменения давления, а следовательно, и тяги во времени в соответствии с требуемыми характеристиками ЛА.

Исходные данные:

Наружный радиус заряда ;

Радиус канала ;

Полная длина заряда ;

Длина щелевой части ;

Половина ширины щели .

Порядок расчета:

Углы и в начальный момент горения

;

.

Рис. 8. Сектор щелевого заряда

Полная начальная площадь горения заряда

.

Начальный объем заряда

.

Граничное значение параметра , при котором исчезает дуговая часть периметра канала щелевой части

.

Максимальное значение параметра

.

Поскольку , то по окончании горения дуговая часть периметра канала щелевой части не исчезнет и всегда .

Текущая площадь поверхности горения

;

Текущий объем заряда

где ; ; .

Вычисляем характеристики прогрессивности заряда и для значений и , при условии, что ,

где ; ; ; .

Данные расчета сведем в таблицу 1.

2.5 Расчет звездчатого заряда

Звездчатые заряды нашли очень широкое применении в современных двигателях твердого топлива, благодаря отработанной технологии изготовления и высокому коэффициенту внутреннего заполнения, однако, звездчатые заряды имеют дегрессивные остатки топлива, которые можно устранить профилированием внутренней поверхности камеры сгорания и применением вкладышей из легких материалов. Также по сравнению с щелевыми зарядами они дают меньшее время работы, а также наличие участков с повышенной концентрацией напряжений.

Исходные данные:

Тяга двигателя ;

Ускорение свободного падения ;

Время работы двигателя ;

Диаметр заряда ;

Марка топлива ПАЛ-18/7;

Плотность топлива ;

Температура горения топлива ;

Скорость горения топлива ;

Масса топлива ;

Удельный импульс тяги с учетом потерь ;

Газовая постоянная ;

Давление в камере сгорания .

Порядок расчета:

Величина скорости горения, которую можно допустить в канале заряда, исходя из условия отсутствия эрозионного горения

,

где удельный вес топлива;

приведенная сила топлива.

Площадь канала при отсутствии эрозионного горения

,

где вес топлива;

коэффициент тепловых потерь.

Потребный коэффициент заполнения поперечного сечения КС

,

где площадь КС.

Потребное значение относительной толщины свода заряда

Характеристики

Список файлов курсовой работы