
- •Содержание
- •9 Выводы. Сравнение результатов проектирования с параметрами
- •Введение
- •1 Задание на проектирование. Исходные данные
- •2 Выбор прототипа проектируемого двигателя. Описание состава и работы схемы пгс жрд на установившемся режиме
- •3 Условная оптимизация соотношения компонентов по максимальному пустотному удельному импульсу
- •3.1 Расчёт стехиометрического соотношения компонентов
- •3.2 Подготовка данных, расчёт и построение графиков в зависимости от и при различных допущениях о равновесности процесса
- •4 Проектирование проточной части сопла
- •4.2 Сопло с профилированной сверхзвуковой частью
- •4.2.1 Профилирование сверхзвуковой части сопла
- •4.2.2 Расчет коэффициента профилированного сопла
- •5 Расчёт основных параметров и размеров камеры двигателя с учётом потерь
- •6 Расчет и построение характеристик камеры
- •6.1 Дроссельные характеристики
- •6.2 Высотные характеристики
- •6.2.1 Высотные характеристики в функции от давления окружающей среды
- •6.2.2 Высотные характеристики в функции высоты полета (глубины хода)
- •7 Расчёт и построение графика распределения равновесных массовых концентраций основных составляющих рабочего тела по длине сопла
- •8 Научно-исследовательская часть проекта. Математическое моделирование предельного влияния скорости химических реакций в рабочем теле
- •8.1 Подготовка данных, расчёт и построение распределения параметров рабочего тела по длине профилированного сопла при различных допущениях о скоростях химических реакций в потоке
- •8.1.1 Равновесное течение
- •8.1.2 Частично замороженное течение
- •8.1.3 Замороженное течение
- •8.2 Анализ особенностей распределения параметров по длине проточной части камеры при разных моделях течения и объяснения причин их появления с учётом изменения состава рабочего тела
- •8.3 Оценка возможных потерь на неравновесность течения в сопле двигателя
- •9 Выводы. Сравнение результатов проектирования с параметрами двигателя - прототипа. Анализ причин рассогласования
- •Литература
8.1.2 Частично замороженное течение
Для частично и полностью замороженных течений построению распределения числа М предшествуют расчеты скоростей звука в сечениях и собственно чисел М по формуле:
Таблица 16. Распределение параметров потока по длине проточной части сопла. Частично замороженное течение
Номер сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 - кр |
541,8 |
8,6560 |
3039,32 |
0,0001095 |
8,480 |
1 |
1 |
1077,24 |
9132,40 |
9 |
545,2 |
7,7256 |
2983,15 |
0,00011 |
7,711 |
1,077 |
1,094 |
1179,01 |
9090,91 |
10 |
547,7 |
7,2363 |
2951,16 |
0,0001111 |
7,301 |
1,132 |
1,145 |
1233,09 |
9000,90 |
11 |
550,2 |
6,7389 |
2916,68 |
0,0001128 |
6,880 |
1,190 |
1,196 |
1288,73 |
8865,25 |
12 |
555,1 |
5,7440 |
2840,55 |
0,0001183 |
6,021 |
1,312 |
1,303 |
1403,46 |
8453,09 |
13 |
559,8 |
5,0151 |
2777,13 |
0,0001247 |
5,377 |
1,410 |
1,385 |
1491,93 |
8019,25 |
14 |
573,2 |
3,7667 |
2647,29 |
0,0001424 |
4,236 |
1,603 |
1,539 |
1657,48 |
7022,47 |
15 |
592,2 |
2,7912 |
2516,78 |
0,0001675 |
3,302 |
1,792 |
1,678 |
1807,46 |
5970,15 |
16 |
628,6 |
1,8292 |
2341,78 |
0,0002162 |
2,326 |
2,041 |
1,846 |
1989,04 |
4625,35 |
17 |
717,1 |
0,8888 |
2065,96 |
0,0003483 |
1,281 |
2,443 |
2,081 |
2241,32 |
2871,09 |
18 |
841,5 |
0,4331 |
1817,79 |
0,0005773 |
0,709 |
2,829 |
2,266 |
2441,34 |
1732,20 |
19 |
1017,5 |
0,2124 |
1595,52 |
0,0009693 |
0,396 |
3,209 |
2,416 |
2603,15 |
1031,67 |
20 - а |
1310,6 |
0,1002 |
1384,72 |
0,0016915 |
0,215 |
3,617 |
2,547 |
2743,55 |
591,19 |
21 - ан |
2054,1 |
0,0398 |
1155,30 |
0,0033828 |
0,103 |
4,139 |
2,677 |
2883,34 |
295,61 |
8.1.3 Замороженное течение
Используя программный
комплекс «Астра» [4] запишем вместо
признака критического сечения символа
КР нескольких числовых значений, среди
которых среднее равно давлению в
критическом сечении, взятому по
результатам расчета в равновесном
приближении. Анализируя соотношения
удельных площадей
,
рассчитываем для давлений вблизи
критического сечения, находим минимальное
,
которое принимаем за критическое
.
Относительную площадь вычисляем по формуле:
Таблица 17. Распределение параметров потока по длине проточной части сопла. Замороженное течение
Номер сечения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 - кс |
0 |
14,872 |
3213,32 |
0,0005361 |
13,655 |
0,120 |
0,125 |
136,598 |
1865,32 |
1 |
413,6 |
13,971 |
3180,42 |
0,0001966 |
12,961 |
0,345 |
0,360 |
392,475 |
5086,47 |
2 |
454,4 |
12,947 |
3140,71 |
0,000146 |
12,162 |
0,499 |
0,516 |
563,147 |
6849,32 |
3 |
480,1 |
11,885 |
3096,57 |
0,0001251 |
11,324 |
0,629 |
0,647 |
705,732 |
7993,61 |
4 |
500,9 |
10,865 |
3050,86 |
0,000115 |
10,507 |
0,743 |
0,759 |
827,675 |
8695,65 |
5 |
519,2 |
9,829 |
3000,48 |
0,0001096 |
9,665 |
0,854 |
0,865 |
943,739 |
9124,09 |
6 |
527,8 |
9,323 |
2974,33 |
0,0001083 |
9,248 |
0,908 |
0,916 |
998,699 |
9233,61 |
7 |
536,2 |
8,858 |
2949,10 |
0,0001076 |
8,862 |
0,958 |
0,962 |
1048,86 |
9293,68 |
8 - кр |
541,8 |
8,470 |
2927,18 |
0,0001074 |
8,537 |
0,999 |
1 |
1090,53 |
9310,99 |
9 |
545,2 |
7,726 |
2882,55 |
0,000108 |
7,908 |
1,081 |
1,073 |
1170,64 |
9259,26 |
10 |
547,7 |
7,236 |
2851,14 |
0,0001091 |
7,488 |
1,136 |
1,122 |
1223,76 |
9165,90 |
11 |
550,2 |
6,739 |
2817,29 |
0,0001108 |
7,057 |
1,193 |
1,172 |
1278,44 |
9025,27 |
12 |
555,1 |
5,744 |
2742,57 |
0,0001163 |
6,179 |
1,316 |
1,276 |
1391,19 |
8598,45 |
13 |
559,8 |
5,015 |
2680,38 |
0,0001226 |
5,520 |
1,413 |
1,355 |
1478,12 |
8156,61 |
14 |
573,2 |
3,767 |
2553,05 |
0,00014 |
4,353 |
1,606 |
1,505 |
1640,89 |
7142,86 |
15 |
592,2 |
2,791 |
2425,11 |
0,0001647 |
3,396 |
1,795 |
1,64 |
1788,36 |
6071,65 |
16 |
628,6 |
1,829 |
2253,74 |
0,0002123 |
2,395 |
2,044 |
1,803 |
1966,77 |
4710,32 |
17 |
717,1 |
0,889 |
1983,86 |
0,0003416 |
1,322 |
2,447 |
2,031 |
2214,42 |
2927,40 |
18 |
841,5 |
0,433 |
1741,40 |
0,0005653 |
0,734 |
2,834 |
2,21 |
2410,45 |
1768,97 |
19 |
1017,5 |
0,212 |
1524,53 |
0,0009473 |
0,411 |
3,217 |
2,355 |
2568,74 |
1055,63 |
20 - а |
1310,6 |
0,100 |
1319,22 |
0,001649 |
0,224 |
3,628 |
2,481 |
2705,80 |
606,43 |
21 - ан |
2054,1 |
0,040 |
1096,35 |
0,003287 |
0,107 |
4,157 |
2,606 |
2841,86 |
304,23 |