- •Тепловой расчёт, определение параметров и оценка прочности камеры сгорания жидкостных ракетных двигателей методические указания
- •160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»
- •1. Цикл жрд
- •1.2 Удельный расход топлива
- •2.Основные законы и уравнения термодинамики для сверхзвукового сопла.
- •2. Расчёт и проектирование камеры.
- •2.1 Термодинамический расчёт
- •2.2 Исходные данные для термодинамического расчёта.
- •2.3 Уравнение теплового баланса.
- •2.4 Уравнение материального баланса.
- •2.5 Уравнение баланса парциальных давлений.
- •2.6 Уравнение химического равновесия.
- •2.8 Определение коэффициентов потерь.
- •2.9. Расчёт основных параметров камеры.
- •Равновесный состав п.С. В к.С. И на срезе сопла.
- •Парциальные давления п.С. В к.С. И на срезе сопла.
- •Результаты термодинамического расчёта.
- •3. Определение размеров камеры сгорания.
- •3.1 Профилирование сверхзвуковой части сопла и выбор профиля для входной части.
- •Геометрические размеры камеры
- •4. Элементарная теория сверхзвукового сопла
- •4.1 Критический перепад давления
- •4.2 Изменение параметров газового потока по длине сопла
- •4.3 Теплосодержание топлива и продуктов сгорания
- •4.4 Система отсчёта полных теплосодержаний .
- •5. Тепловой расчёт жрд по диаграмме. Полное теплосодержание - энтропия.
- •5.1 Определение объема камеры сгорания по условному времени пребывания
- •5.2 Определение объема камеры сгорания по приведенной длине
- •Методические указания
- •160700.65 «Проектирование авиационных и ракетных двигателей»
- •В авторской редакции Компьютерный набор м.А. Любинецкого, м.В. Сиговой
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.5 Уравнение баланса парциальных давлений.
Это уравнение выражает закон Дальтона, который утверждает, что общее давление смеси равно сумме парциальных давлений газов.
(2.14)
2.6 Уравнение химического равновесия.
Это уравнение представляется константами равновесия, определяющими количественные соотношения между исходными соединениями и конечными П.С, с учётом диссоциации при данной . Уравнение химического равновесия для случая, когда П.С. содержат элементы имеют вид:
(2.15) 2.7 Определение состава П.С. и их температуры.
КРЧПНС проводится по схеме:
1) Задаются три значения предполагаемой температуры в К.С., и определяем по уравнениям химического равновесия, материального и парциального баланса.
2) По и уравнению теплового баланса определяется энергосодержание П.С.
3) По трём рассчитанным точкам строится график зависимости , и из условия находится .
Рис. 2.3(5)
4) По найденной , уравнениям химического равновесия, материального баланса и баланса парциальных давлений, определяется состав П.С. Это делается по графикам , для каждого газа.
5) По и составу газов определяется кажущееся молекулярная масса смеси:
(2.16)
газовая постоянная :
, (2.17)
энтальпия:
(2.18)
2.8 Определение коэффициентов потерь.
Реальные процессы в К.С., в сопле, отличаются от идеальных наличием потерь. Для К.С. значение коэффициента потерь принято равным:
(2.19)
где: - характеристическая скорость реальной камеры;
- теоретическая характеристическая скорость.
Характеристическая скорость равна:
(2.20)
Она зависит от рода топлива и является постоянной термодинамической характеристикой данного топлива, и определяет работу К.С. без сопла.
Коэффициент потерь из – за полноты сгорания топлива в К.С. принят равным:
(2.21)
Коэффициент потерь на организацию внутреннего охлаждения зависит от количества горючего, идущего на создание внутреннего охлаждения.
Задавшись в первом приближении расходом горючего в процентном слое от суммарного расхода топлива , находят
(2.22)
Коэффициент характеризующий отличие удельного импульса тяги реальной К.С. от теоретического удельного импульса тяги вследствие потерь определяется по формуле:
, (2.23)
где: - коэффициент потерь импульса в сопле
- теоретический удельный импульс тяги.