А.2.3 Текущие массовый расход продуктов сгорания и тяга рдтт

Текущий массовый расход m рассчитывается по формуле:

где р=р() – текущая функция давления, определенная в пункте А.2.2.

Текущая тяга РДТТ определяется соотношением (на участке безотрывного истечения из сопла):

где I₁ – удельный импульс тяги, который определяется термодинамическим расчётом с последующим учетом различного вида потерь (газодинамические, двухфазные, конструктивные, тепловые и др.).

Расчёт удельного импульса тяги в задачу выполняемого курсового проекта не входит. Величина удельного импульса тяги задается в задании и принимается постоянной для всех значений времени .

А.2.4 Определение проектных средних параметров заряда

Средняя величина площади горения заряда S_ср при заданном среднем массовом расходе:

Среднее давление в камере:

Время горения заряда :

.

Средний массовый расход при известной массе заряда m и времени горения :

.

Требуемая скорость горения .

Средняя тяга R_ср при известных и I₁:

.

А.2.5 Предельное максимальное давление в камере сгорания

Случайные отклонения скорости горения топлива, размеров заряда, корпуса, сопла и других элементов от номинальных значений, изменения температуры в температурном диапазоне применения РДТТ приводят к разбросам давления, расхода, тяги.

Предельное максимальное давление по результатам проектирования заряда может быть определено по формуле:

,

где S_max – максимум функции ;

p_ср – среднее давление при работе двигателя по расчётным данным;

 предельные разбросы давления, которые задаются в задании на курсовой проект.

А.3 Расчёт характеристик заряда а.3.1 Перечень исходных данных для курсового проекта

• Координаты внутреннего профиля корпуса;

• координаты зоны ограничения в предсопловом объёме для размещения утопленной части соплового блока;

• диаметр критического сечения сопла _кр;

• требуемое время работы на основном режиме _осн;

• максимально допустимое давление в камере;

• предельные разбросы давления;

• удельный импульс тяги I₁ и коэффициент истечения А;

• плотность топлива _т и показатель степени  в законе скорости горения ;

• рекомендуемая форма заряда.

А.3.2 Перечень выполняемых расчётных работ в курсовом проекте

1. Выбрать диаметр канала, его изменение по длине камеры и построить расчётно-габаритную схему заряда в заданных обводах.

Примечание  Элементы конструкции заряда не должны попадать в зону ограничения под утопленный в камеру сопловой блок.

2. Построить схему выгорания топлива в заряде при уменьшении толщины его свода с шагом не более 5 см в масштабе 1:10.

3. Рассчитать начальную поверхность горения заряда S₀, текущую S=S(e), максимальную S_max.

4. Вычислить объём корпуса V_к, объём топлива V_т, объём зоны ограничения, предназначенной для соплового блока V_с.б..

5. Определить коэффициент заполнения двигателя топливом

.

6. Найти проектную массу топлива m при выбранном канале.

7. Вычислить требуемую скорость горения топлива и.

8. Рассчитать средние значения расхода и тяги R_ср.

9. Провести расчёт среднего и текущего давления р=р().

10. Определить предельное максимальное давление .

11. Рассчитать расход и тягу R как функции времени.

12. Предложить (подкрепив оценочными расчётами) пути снижения предельного максимального давления до требуемого по заданию на курсовой проект уровня за счёт изменения:

а) средней проектной скорости горения топлива в заряде;

б) заданного диаметра критического сечения сопла;

в) формы или отдельных размеров выбранного заряда.

Для зарядов канального типа диаметр канала целесообразно выбирать из условия прочности по деформациям на его поверхности :

,

где b – радиус корпуса в анализируемом поперечном сечении;

a – радиус канала заряда.