3.Определение параметров продуктов сгорания на входе в сопло

Химически активная смесь, являющаяся смесью идеальных газов, подчиняется уравнению состояния идеального газа:

где ; ; - давление, плотность, газовая постоянная и температура смеси газов.

Газовая постоянная связана с кажущейся молекулярной массой следующим соотношением:

(8314,4- универсальная газовая постоянная, выраженная в Дж/моль )

Величину можно определить, если известны давление смеси газов , парциальное давление , молекулярная масса , каждого из них , по следующему уравнению:

кг/кмоль

-

С учетом рассчитанных данных в таблице 8 для температуры 3600 К получим полную энтальпию продуктов сгорания на входе в сопло:

кДж/кг

Энтропию индивидуального вещества при произвольном давлении p, выраженную в физ.атм., определяют по уравнению:

, где

Подставив в последнее уравнение значение R=8,31 кДж/(кмоль К) и учтя соотношение , получим следующую формулу для расчёта энтропии в кДж/(кмоль К):

Энтропию смеси газов различного состава, какой являются продукты сгорания ,рассчитывается по формуле, аналогичной для полной энтальпии:

Далее проводятся аналогичные расчеты для температур 3400, 3500, 3600 и 3700 К.

Практический расчёт температуры и состава продуктов сгорания проводится в следующей последовательности:

1. Задаёмся температурой в районе ожидаемого значения, которое можно взять по справочной литературе.

2. Рассчитываем состав продуктов сгорания по вышеизложенной методике.

3. Вычисляем полную энтальпию топлива и продуктов сгорания при температуре , где - полная энтальпия топлива на входе в камеру; - полная энтальпия продуктов сгорания при температуре .

4. Наносим полученное значение на график . Полные энтальпии продуктов сгорания химических топлив имеют отрицательные значения, так что удобнее строить график .

5. Сравниваем полученные значения с полной энтальпией топлива .

Если абсолютное значение больше абсолютного значения , то необходимо задаться большей температурой , и наоборот.

6. Строим график и находим по нему температуру продуктов сгорания на входе в сопло , используя равенство:

.

7. Определяем состав продуктов сгорания при найденной температуре.

8. Определяем кажущуюся молекулярную массу продуктов сгорания

Для чего строим график:

9. Находим газовую постоянную продуктов сгорания на входе в сопло.

10. Определяем энтропию продуктов сгорания

Далее проводятся аналогичные расчеты для температур 3400, 3500 и 3700К.

,кг/кмоль , кДж/кг ,кДж/кг

-864,7

,К

Рис. 1 – Зависимость энтальпии, энтропии и молекулярной массы продуктов от температуры сгорания в камере РД.

Таблица 3- Результаты расчета параметров продуктов сгорания на входе в сопло (при четырех заданных и найденном значениях температуры )

,К	,кг/кмоль	, кДж/кг	,кДж/кг
3400	14,2508	-2072,043	17,05
3500	14,071	-1256,88	17,29713
3600	13,8567	-311,34472	17,5628
3700	13,515	754,3327	17,924
3548-найденная температура в камере	13,96	-864,7	17,4