kursovik (641346), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Коэффициент теплопроводности:

λ = 0,8914 ;

Массовый расход ПС:

кг/сек;

Площадь критического сечения:

F_м = 0,0026 м²;

Диаметр минимального сечения: d_м = 0,057м.;

Температура поверхности: Т_ст. = 2300 К;

Критерий Прандтля:

;

Определяющая температура:

Т_f = 0,5ּ(Т+Т_ст)+0,22ּPr^1/3(T₀-T) = 0,5ּ(3195+2300) +0,22ּ0,311^1/3(3411-3195)=2756,1 К;

Коэффициент динамической вязкости при Т_f :

η_f = 0,0000798

Плотность газа при Т_f :

Плотность газа при Т₀ :

Поправка:

;

Радиус кривизны:

r = d_м/2 = 0,057/2 = 0,0287 м.;

Коэффициент конвективной теплоотдачи:

Коэффициент лучистой теплоотдачи:

q_л – лучистый тепловой поток в камере сгорания.

Суммарный коэффициент теплоотдачи:

α = α_л + α_к = 2224,73+56687,34 = 58912,068

Срез сопла.

Давление продуктов сгорания в критическом сечении:

Р_кр = 10270 Па;

Температура в основном потоке газа:

Т = 1480 К;

Температура торможения:

Т₀ = 3660 К;

Средний молекулярный вес продуктов сгорания:

μ = 19,42 кг/кмоль;

Теплоемкость ПС:

Ср = 1650,1 ;

Коэффициент динамической вязкости:

η = 0,00006452

η₀ = 0,00008

Коэффициент теплопроводности:

λ = 0,1745 ;

Массовый расход ПС:

кг/сек;

Площадь среза сопла:

F_а = 0,14233 м²;

Диаметр на срезе сопла: d_а = 0,458м.;

Температура поверхности: Т_ст. = 1600 К;

Критерий Прандтля:

;

Определяющая температура:

Т_f = 0,5ּ(Т+Т_ст)+0,22ּPr^1/3(T₀-T) = 0,5ּ(1480,3+1600) +0,22ּ0,4497^1/3(3360-1480)=1990 К;

Коэффициент динамической вязкости при Т_f :

η_f = 0,00006036

Плотность газа при Т_f :

Плотность газа при Т₀ :

Поправка:

;

Радиус кривизны:

r = d_а/2 = 0,5188/2 = 0,2594 м.;

Коэффициент конвективной теплоотдачи:

Коэффициент лучистой теплоотдачи:

Суммарный коэффициент теплоотдачи:

α = α_л + α_к = 25,678+143,641 = 169,32

Расчет ТЗП.

1.Переднее днище.

Время работы двигателя 25 секунд.

Материал стенки: ВТ-14;

Плотность: ρ_М = 4510 кг/м³;

Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;

Теплоемкость титанового сплава: Ср_М = 586

Теплопроводность: λ_М = 16,9

Коэффициент теплопроводности: а_М = 0,00000642 м²/сек;

Толщина днища: δ_дн = 0,00445 м.;

Допустимая температура стенки: Т_g = 900 К;

Начальная температура материала: Т = 293,15 К;

Материал теплозащитного покрытия: ZiO₂;

Плотность: ρ_п = 4400 кг/м³;

Теплоемкость покрытия: Ср_П = 733

Теплопроводность: λ_П = 0,72

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент теплоотдачи: α = 4168,836

Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):

Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:

Температурный симплекс:

;

Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;

;

2.Заднее днище.

Время работы двигателя 25 секунд.

Материал стенки: ВТ-14;

Плотность: ρ_М = 4510 кг/м³;

Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;

Теплоемкость титанового сплава: Ср_М = 586

Теплопроводность: λ_М = 16,9

Коэффициент теплопроводности: а_М = 0,00000642 м²/сек;

Толщина днища: δ_дн = 0,00445 м.;

Допустимая температура стенки: Т_g = 900 К;

Начальная температура материала: Т = 293,15 К;

Материал теплозащитного покрытия: ZiO₂;

Плотность: ρ_п = 4400 кг/м³;

Теплоемкость покрытия: Ср_П = 733

Теплопроводность: λ_П = 0,72

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент теплоотдачи: α = 4168,836

Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):

Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:

Температурный симплекс:

;

Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;

;

3.Критическое сечение.

Время работы двигателя 18 секунд.

Материал стенки: ВТ-14;

Плотность: ρ_М = 4510 кг/м³;

Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;

Теплоемкость титанового сплава: Ср_М = 586

Теплопроводность: λ_М = 16,9

Коэффициент теплопроводности: а_М = 0,00000642 м²/сек;

Толщина днища: δ_дн = 0,004 м.;

Допустимая температура стенки: Т_g = 800 К;

Начальная температура материала: Т = 293,15 К;

Материал теплозащитного покрытия: Углерод (пирографит);

Плотность: ρ_п = 2200 кг/м³;

Теплоемкость покрытия: Ср_П = 971

Теплопроводность: λ_П = 5

Коэффициент теплопроводности:

Коэффициент теплоотдачи: α = 77954,46

Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):

Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:

Температурный симплекс:

;

Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;

;

4.Срез сопла.

Время работы двигателя 18 секунд.

Материал стенки: ВТ-14;

Плотность: ρ_М = 4510 кг/м³;

Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;

Теплоемкость титанового сплава: Ср_М = 586

Теплопроводность: λ_М = 16,9

Коэффициент теплопроводности: а_М = 0,00000642 м²/сек;

Толщина днища: δ_дн = 0,004 м.;

Допустимая температура стенки: Т_g = 900 К;

Начальная температура материала: Т = 293,15 К;

Материал теплозащитного покрытия: SiC;

Плотность: ρ_п = 1700 кг/м³;

Теплоемкость покрытия: Ср_П = 1250

Характеристики

Список файлов реферата