3. Задание на работу

По указанию преподавателя студент должен решить следующие задачи:

1. Определить основные энергетические характеристики р_СТ, р_Т, I_Т, t_K, i_T, i_ДВ, i_C РДТТ с вкладным одноканальным зарядом (см. рис. 1) по исходным данным, приведенным в таблице приложения 1.

2. Оценить возможность применения квазистационарного подхода к решению уравнений течения газа в камере РДТТ (см. рис. 1) по исходным данным, приведенным в таблице приложения 2.

4. Пример решения

4.1. Решить задачу 1 при следующих исходных данных:

D = 0,1 м; d = 0,025 м; L = 1,6 м; d_КР = 0,042 м; = 0,98;

= 0,97; = 1,6110³ кг/м³; = 0,96; f_P = 0,8110⁶ Нм/кг;

k = 1,25; р_Н = 110⁵ Па; V_К.ДВ = 12,6 кг; q_БЧ = 24 кг;

u = 1,85110^-6P^0,53 м/с.

Задача решается в следующей последовательности:

1. Определяется стабильное давление в камере двигателя:

м²;

м²;

;

Па.

2. Определяем тягу двигателя:

3. Определяем время работы двигателя:

м,

с.

4. Полный импульс тяги двигателя:

Нс.

5. Масса заряда:

кг.

5. Удельный импульс топлива:

Нс/кг.

5. Удельный импульс двигателя:

кг.

Hc/кг.

8. Удельный импульс реактивного снаряда определяется:

кг;

Hc/кг.

4.2. Решить задачу 2 при следующих исходных данных:

D = 0,1 м; d = 0,025 м; D_K = 0,12 м; d_КР = 0,042 м; L = 1,6 м;

k = 1,25; a_KP = 1036 м/с; a = 1142 м/с; U₁ = 1,85810^-6; = 0,53.

Задача решается в следующей последовательности:

1. Определяем газодинамическую функцию расхода:

.

2. По таблицам газодинамических функций находим относительную скорость газа на входе в предсопловой объем:

.

3. Вычисляем среднюю скорость движения газа:

м/с.

4. Проверяем выполнение условия (10):

.

Следовательно, первое условие возможности применения квазистационарного подхода выполняется.

5. Определяем площадь горящей поверхности заряда (без учета торцов заряда):

м².

6. Определяем стационарное давление в камере двигателя:

Па.

7. Определяем время работы двигателя:

с.

8. Определяем время релаксации газового объема камеры двигателя (11):

с.

8. Проверяем выполнение условия:

Условие (11) выполняется.

Таким образом, для рассматриваемого двигателя можно применять квазистационарный подход при расчете рабочего процесса.

5. Отчет по работе

Отчет по работе должен включать:

- исходные данные и эскиз двигателя;

- методику и результаты расчетов;

- краткий анализ результатов расчетов.

6. Библиографический список

6.1 Основная литература

1. Вопросы теории горения и взрыва конденсированных систем: Учеб. пособие / В.В. Ветров, В.В. Горбунов, О.А. Евланова, В.Ю. Сладков, А.Н. Чуков. – Тула: Изд-во ТулГУ, 2008. – 196 с.

2. А. Липанов, Ю. Милехин. Внутренняя баллистика РДТТ. Издательство: Машиностроение. Серия: Справочная библиотека разработчика-исследователя, ISBN 978-5-217-03397-3, 2007 г.

6.2 Дополнительная литература

1. Серебряков М.Е., Гретен К.К., Опроков Г.В. Внутренняя баллистика. – М. – Л., Оборонгиз, 1949, 592 с.

2. Мамонтов М.А. Основы термодинамики тела переменной массы. – Тула, 1970, 88 с.

3. Сорокин Р.Е. Газотермодинамика РДТТ. – М., Наука, 1967, 368 с.

4. Ерохин Б.Т., Гришин С.Д. Внутрикамерные процессы в РДТТ. – М.:Дом техники, 1966.

5. Новожилов Б.Н. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. – М., Наука, 1973, 176 с.

6. Шепетовский А.Я. Теория тепловых двигателей, ч.1 – Тула, 1972, 92 с.

7. Мамонтов М.А., Юрманова Н.П., Шепетовский. Теория тепловых двигателей, ч.2 – Тула, 1975, 254 с.