Расчет однокомпонентной центробежной форсунки
Расчет форсунки горючего
Исходные данные для расчета:
секундный расход горючего
перепад давления на форсунке
плотность компонента топлива
угол конуса распыла
коэффициент динамической вязкости
Зная
угол 
по графику определяется в первом
приближении геометрическая характеристика
и коэффициент расхода 
Находим площадь и диаметр сопла форсунки в первом приближении
Из
конструктивных соображений задаемся
числом входных отверстий 
и
плечом закрутки 
Рассчитываем в первом приближении радиус входных отверстий форсунки:
Вычисляют число Рейнольдса, как функцию параметров на входе в форсунку:
Находим коэффициент трения
Определяем значение эквивалентной геометрической характеристики в первом приближении
Толщина
стенки форсунки 
,
высота форсунки h=0,014
м.
Расчет форсунки окислителя
Исходные данные для расчета:
секундный расход горючего
перепад давления на форсунке
плотность компонента топлива
угол конуса распыла
коэффициент динамической вязкости
Зная угол по графику определяется в первом приближении геометрическая характеристика и коэффициент расхода
Находим площадь и диаметр сопла форсунки в первом приближении
Из
конструктивных соображений задаемся
числом входных отверстий 
и
плечом закрутки
Рассчитываем в первом приближении радиус входных отверстий форсунки:
Вычисляют число Рейнольдса, как функцию параметров на входе в форсунку:
Находим коэффициент трения
Определяем значение эквивалентной геометрической характеристики в первом приближении
Толщина
стенки форсунки 
,
толщина стенки сопла форсунки 
,
а высота форсунки h=0,06
м.
Проектировочный расчет системы охлаждения камеры сгорания
Эффективность системы охладителя камер ЖРД во многом определяет надежность и экономичность двигателя. Расчет проводится по упрощенной методике, в основе которой принят характер изменения плотности теплового потока по длине камеры, установленный по результатам анализа проверочных расчетов ЖРД.
Цель расчета состоит в определении:
плотности теплового потока в критическом сечении и ее изменения по длине камеры;
подогрева охладителя в расширяющейся, сужающейся и цилиндрической частях камеры ЖРД;
параметров оребрения в критическом сечении;
температуры огневой стенки со стороны охладителя;
параметров поясов завес.
Определение распределения плотности теплового потока и подогревов охладителя по длине камеры жрд
Исходными данными для определения количества тепла, сообщенного охладителю в расширяющейся части сопла, являются:
закон изменения плотности теплового потока по длине расширяющейся части сопла
где
– плотность теплового потока в критическом
сечении,
– текущее значение плотности теплового
потока по длине камеры,
– радиусы критического и текущего
сечения камеры;
уравнение контура расширяющейся части сопла
значения радиусов критического сечения и среза сопла соответственно
удельная массовая теплоемкость охладителя
расход охладителя
Тогда элементарное количество тепла, передаваемой охладителю в расширяющейся части сопла
Кроме того
где
– подогрев охладителя в расширяющейся
части сопла.
Исходными данными для определения количества тепла, сообщенного охладителю в сужающейся части сопла, являются:
закон изменения плотности теплового потока по длине сужающейся части сопла
уравнение контура сужающейся части сопла
значение радиуса камеры ЖРД
Тогда элементарное количество тепла, передаваемой охладителю в сужающейся части сопла
Кроме того
где
– подогрев охладителя в сужающейся
части сопла.
Исходными данными для определения количества тепла, сообщенного охладителю в цилиндрической части камеры, являются:
закон изменения плотности теплового потока по длине цилиндрической части камеры
длина цилиндрической части камеры
Тогда элементарное количество тепла, передаваемой охладителю в цилиндрической части камеры
Кроме того
где
– подогрев охладителя в цилиндрической
части камеры.
Тогда суммарное количество тепла, сообщаемое охладителю равно
Кроме того
Принимая значение подогрева охладителя равным
Определяется плотность теплового потока в критическом сечении
Определяется плотность теплового потока в цилиндрической части камеры и на срезе сопла соответственно
По значениям теплового потока , рассчитываемым по формулам
для цилиндрической части камеры и сужающейся части сопла
для расширяющейся части сопла
для
рассматриваемых сечений
строится зависимость 
Для цилиндрической части камеры
Для сужающейся части сопла
при
при
при
при
Для критического сечения сопла
Для расширяющейся части сопла
при
при
при
при
Параметры |
Цилиндри-ческая часть камеры |
Сужающаяся часть сопла |
Крити-ческое сечение сопла |
Расширяющаяся часть сопла |
||||||
|
0,075 |
47 |
54 |
61 |
68 |
40 |
79 |
120 |
160 |
201 |
|
16,554 |
33,4 |
27,1 |
22,6 |
19,2 |
42,5 |
10,9 |
4,7 |
2,7 |
1,7 |
Рассчитываются подогревы охладителя
в расширяющейся части сопла
в сужающейся части сопла
в цилиндрической части камеры
