
- •Исходные данные расчета жрд
- •Выбор значений давления в камере и на срезе сопла жрд
- •Выбор жидкого ракетного топлива
- •Анализ пневмогидравлической схемы ду
- •Система газогенерации
- •Конструктивная схема тна
- •Система запуска двигателя
- •Управление двигателем
- •Выключение двигателя
- •Задание
- •Расчет параметров камеры двигателя с учетом энергетических потерь
- •Определение коэффициентов потерь
- •Расчет действительных значений параметров камеры двигателя
- •Расчет геометрических параметров смесительной головки
- •Определение объема камеры сгорания двигателя
- •Профилирование сопла
- •Профилирование сужающейся части сопла
- •Протяженность цилиндрической части камеры сгорания
- •Профилирование расширяющейся части сопла
- •Построение газодинамического профиля камеры жрд
- •Расчет значений массовых секундных расходов компонентов по участкам магистралей горючего, окислителя и генератора газа
- •Расчет основных параметров тна и гг
- •Расчет потребных значений давлений компонентов на входе и выходе из насосов и турбины
- •Уравнение баланса мощностей тна
- •Расчет параметров насосов
- •Расчет параметров турбины
- •Проверка сходимости уравнения баланса мощностей
- •Проектирование смесительной головки
- •Выбор типа форсунок и их расположения на смесительной головке
- •Расчет однокомпонентной центробежной форсунки
- •Проектировочный расчет системы охлаждения камеры сгорания
- •Определение распределения плотности теплового потока и подогревов охладителя по длине камеры жрд
- •Определение параметров оребрения
- •Определение температуры огневой стенки со стороны охладителя
- •Расчет поясов завес
- •Проектировочный прочностной расчет узлов камеры сгорания
- •Определение толщины наружной оболочки цилиндрической части камеры
- •Расчет наружного сферического днища
- •Расчет среднего и внутреннего («огневого») днищ
Протяженность цилиндрической части камеры сгорания
Объем
сужающейся части сопла
приравнивается к объему эквивалентного
усеченного конуса с диаметрами оснований
и высотой
Объем цилиндрической части сопла определяется по формуле
Тогда протяженность цилиндрической части камеры определяется из выражения
Профилирование расширяющейся части сопла
В настоящее время расширяющаяся часть сопла профилируется методом характеристик, при этом форма сопла получается близкой к параболической. Исходными данными к расчету являются:
радиус критического сечения сопла
радиус среза сопла
угол касательной в критическом сечении
угол касательной на срезе сопла
Уравнение параболы расширяющейся части сопла будет иметь вид
Из известной зависимости
определяется
значение
Значение
коэффициента
определяется из выражения
Длина расширяющейся части сопла определяется из зависимости
Значения
и
определяются по формулам
Тогда длина расширяющейся части сопла
Для
построения профиля сопла необходимо
задаться несколькими значениями радиусов
в диапазоне от
до
и, используя уравнение параболы
(где
)
рассчитываются точки параболы
при
при
при
при
Результаты заносятся в таблицу
|
0,039 |
0,079 |
0,120 |
0,160 |
0,201 |
0,241 |
|
0,020 |
0,080 |
0, 178 |
0,314 |
0,488 |
0,698 |
Построение газодинамического профиля камеры жрд
Расчет значений массовых секундных расходов компонентов по участкам магистралей горючего, окислителя и генератора газа
Из известного коэффициента соотношения компонентов топлива
вычисляются массовые секундные расходы горючего
и окислителя
В первом приближении по номограмме (рис.6.1, [1]) определяется относительный расход топлива в пристеночный слой
, приведенного в процентах и представляющего отношение массового секундного расхода топлива, идущего в пристеночный слой, к суммарному массовому секундному расходу топлива. Значения относительного расхода топлива через пояса завес зависят от соотношения
Тогда
– относительный расход топлива через
пояса завес.
Таким образом, массовый секундный расход горючего через пояса завес
Определяются свойства газогенераторных рабочих тел (при
где
– коэффициенты избытка окислителя в
окислительном и восстановительном
генераторах соответственно.
Для данной схемы ЖРД массовый секундный расход горючего в газогенераторах равен
Так как в схеме имеются 2 газогенератора – окислительный и восстановительный, то массовые секундные расходы горючего и окислителя в них соответственно равны
окислительный газогенератор
восстановительный газогенератор
Тогда суммарный массовый секундный расход окислителя через газогенераторы равен
Определяются
массовые секундные расходы горючего
и окислителя
через головку камеры