Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теория и расчет жидкостных ракетных двигателей. Расчет охлаждения камеры жидкостного ракетного двигателя. Учебное пособие
.pdf
N
1
N
2
g
1
g
2
g
1
g
2
pg1
pg2
g
1
g
2
Основные параметры на расчетных участках камеры двигателя
Таблица 2.7
i D1 D2 t
I !.
t
f1 f2 d
2
2
d
T
T
K K
C
C
µ
µ
-/ -/ % %
∆S
2
10 0,304 0,304 4,365 4,365 3 768 3 768 4,022 4,022 1 511,4 1 501,07 2 633 2 700 45 45 0,170
9 0,251 0,304 3,620 4,365 2 934 3 768 3,438 4,022 1 524,9 1 511,4 2 622 2 633 45 45 0,234
8 0,171 0,251 2,502 3,620 1 682 2 934 2,310 3,438 1 768,7 1 524,9 2 526 2 622 45 45 0,074
7 0,349 0,171 5,000 2,502 4 480 1 682 4,444 2,310 2 909,8 1 768,7 2 227 2 526 45 45 0,146
41
6 0,653 0,349 4,630 5,000 8 130 4 480 4,206 4,444 3 218,4 2 909,8 2 265 2 227 56 45 0,579
5 0,867 0,653 3,067 4,630 9 261 8 130 2,925 4,206 3 218,3 3 218,4 2 263 2 265 52 56 0,803
4 1,091 0,867 3,851 3,067 12 773 9 261 3,632 2,925 3 219 3 218,3 2 239 2 263 49 52 1,393
3 1,214 1,091 4,282 3,851 14 702 12 773 3,963 3,632 3 219,2 3 219 2 226 2 239 48 49 1,147
2 1,315 1,214 4,638 4,282 16 300 14 702 4,212 3,963 3 219,3 3 219,2 2 217 2 226 47 48 1,251
1 1,396 1,316 4,921 4,638 17 568 16 300 4,395 4,212 3 218,4 3 219,3 2 210 2 217 47 47 1,334
41
Контрольные вопросы и задания
1. $ ! !
? %!?
2. & ! " $ $
?
3. 5 -
! ! ?
4. & $ !
?
5. ; ! ! - " ! -
?
6. $ !
?
7. &4, ! $ ! $ $
! $" $ $
$! .
8. $" !
$ $ !
!?
9. & $ - $ $-
, ! .
10. & ! " $ $
?
42
800
T K
=
0,0206 0,0206 2 227
α = ⋅ ⋅µ ⋅ ⋅ = ⋅ ×
0,0206 0,0206 2 526
α = ⋅ ⋅µ ⋅ ⋅ = ⋅ ×
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ
ОГНЕВОЙ СТЕНКИ КАМЕРЫ ДВИГАТЕЛЯ
! - $ $# $ %. #!
"# ! $"
$" $-. &$ T
st.g
!"# - $" " . %2
" " ! 0 ! $$" ! #0 ! " $ !" $ T
. % *!
st.g
0 $ ! $ !. %"" ! 0 (7) ! $ -.
3.1. Р
! $ % – T
АСЧЕТ КОНВЕКТИВНЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
st.g
-
- ! 0 $" $-, $ $- ", ! $ T
st y
:
st.у
.
, (3.1)
! $ - $"" ", $
. 2.7.
% # $, $# 2** $! % 0 (7) !:
0,82
800
T
T
ɺ
m
g pg g
1 1 1
0,000 045 5,99 .
× ⋅ ⋅ =
C
199,11 2 908,8 (
0,18
0,349 ×
0,18
1,82
D
1
0,82
1,82 2
g
st y
0,35
1
.
0.35
2** $! %
(7) ! ! $ *
0,82
800
T
T
g pg g
2 2 2
0,000 045 20,941
× ⋅ ⋅ =
C
199,11 1 768,73 (
0,18
0,171 ×
0,18
1,82
D
2
0,82
1,82 2
ɺ
m
g
st y
2
.
0,35
0,35
43
(
2 2
α + α
⋅
2
(
0,65
2
(
! 2** $! %
g g
α = = =
g
1 2
5 990 20 941
+
13, 47
2
,
" ! $ ! 2** $!
. 3.1, - . 3.4 ($. 3.6).
( $ (7) ! 2** $! 6
q T T= α − = ⋅ − =⋅
k g g st g
Tg = (T
$ " $ $:
g.sr
3
( ) (2 338 800) 20, 72
+ Tg2)/ 2 = (1 768,7 + 2 908,8)/ 2 = 2 338 , $
g1
.
13,47 10
M
,
*! - !
!. &!" " ! $ 2** $! 6g " $
$ qk . 3.1.
3.2. Р
АСЧЕТ ЛУЧИСТЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ
! ! $ $ 0 $ $0 $" #0
2**: $ *–" C0 = 5,67 (/2·4;
2**, !#0 $0 $!
M = 0,75; !" $" $ >g = 0,5,
$" ! >st $ $ $ $ . %.2.1 $. 2. %$ $0 ! ! $ *
1
ε +
ε = = =
.
st ef
st
2 2
0,3 1
+
.
" ! $ $, ! $
,
4
T
q C
= ε ⋅ε ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ =
j st ef g
. 0
k
100 100
0,65 0,5 5,67 2,382
4
3 372
.
" ! $ $ ! !
$ ! - "
44
2
(
2
(
2 2
(
⋅ ⋅ γ
2 2 2
(
⋅ ⋅ γ
2
(
2
(
2 2
+
+
(
0,554 10 20, 72 10 21, 27 .
21,27 0,146 3,106 M
(
Q q S
= ⋅∆ = ⋅ =
D/D
. (
! -#0 (
!) ! , D/D
q q= ⋅ γ =
l j
" ! $ $ !
! D/D
9
1,2
:
0,5 M
q q= ⋅ ⋅ =
l
j
" ! $ $
! $ D/D
( D/D
# -
q
1
l
>> 1:
0,5
q
q
= =
l
(3.2), (3.3)
0,5
q
D
j
1
= = =
0,5 2, 382 10 0,75
⋅ ⋅ ⋅
2,041
j
D
t
(3.4):
6
N 1,2,
. (3.2)
. (3.3)
. (3.4)
(7)
! $"
0,214
,
-
-
-
q q= ⋅ ⋅ γ = ⋅ ⋅ ⋅ =
0,5 0,5 2,382 10 0,75 0,893
2
l j
6
" ! $ $
q q
1 2
q
l l
= = =
l
" $ $
q q q= + = ⋅ + ⋅ =
l k
$ $ #
0,214 0,893
6 6
0,554
(7)
(7)
! !
(7)
!
.
!
.
:
2
:
.
&!" "
. 3.1,
$ !
* $ $ $
-
, $ $
. 3.1.
45
Таблица 3.1
Результаты расчета тепловых потоков
по длине камеры двигателя
I !, i 6.g, (/2 qk, (/2 ql, (/2 q, (/2 Q, (
10 8,11 7,34 1,787 9,13 2,136
9 9,42 8,17 1,787 9,95 2,329
8 16,35 15,46 1,34 16,58 1,243
7 13,47 20,72 0,554 21,27 3,106
6 3,68 7,42 0,138 7,55 4,374
5 1,67 4,04 0,048 4,09 3,281
4 1,07 2,68 0,028 2,71 3,779
3 0,8 2,1 0,02 2,12 2,427
2 0,68 1,78 0,016 1,8 2,251
1 0,6 1,61 0,014 1,62 2,162
I !
. 3.1. ' $ $ $
% " ! $ $, $
q
q
k
q
l
α
g
Q
(/2,
(/2·,
(
25
20
15
10
5
0
12345678910
$ # "# $
" $ $ $ #
" ! ! !. % $
$ $ Q , ! !
# $ $ ! $
. 3.1,
, ! " ! ! $
.
46
.
-
-
10 = 300 K
407,1 K
=
-
⋅
16,57
K
16,57 423,6
1 K
= + ∆ = + =
K.
2 2
415,3
+
-
⋅
3.3. О
ПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ОХЛАДИТЕЛЯ
! $ ! $ !
(
$
$! -
Tb = 290
–
$ ($)
),
2 $" $
:
T T= + ,
lvh b
o
.
( " ! $ !
$ $0 !. $
(7)
!
% . %
! (8.
$" $ $ !
.1.1–%.1.2
T
l
1
$
. 1 «
.
$*!
)»
$ "
:
-
% $
Q
T
∆ = =
l
ɺ
m C
⋅
ohl pl
$
$-
:
T T T
l l l
2 1
$
$- #0
T T
l l
T
1 2
= = =
l
C =
pl
1
1
:
3 24
7
(7)
! $ $-
407,
407,1 423,6
+
. (3.5)
6
13,106
0
⋅
3
⋅
=
.
24757,695
(7)
! $
.
(7)
! $
-
% . %
" $ $ $ $-
.1.1–%.1.2
C =
$
pl
. 1
3 30
47
$ " $
7
. (3.6)
-
:
1,82
100 % %
.
−
16,27
K
71
2 2
,23
K
l.1
pl1
p
l
p
l
& $ $ " $
! ! $ *
C C
Cp
∆ = = ⋅ =
l
pl pl
C
pl
3 307 3 247
1
3
−
307
+ $ $ " $
$
!
!. + "
5 %,
" $", $ $ $
T
(3.7)
$
(3.5),
l1
5 %,
(3.7)
(3.7)
!
$"
!#0 ! $ $-
$ ! " ! $
$-
. 3.2.
$
:
′
T
∆ = = =
l
Q
ɺ
m C
⋅ ⋅
ohl pl
–
$ $ !
6
103,106
⋅
;
3 K30757,69
$ ! $
-
-
,
-
-
′
T T T
= + ∆ = + =
l l l
2 1
′
407, 16,27 423,3
;
$ ! $
-
I !, i T
–
+
1 2
′
407, 423,37
1
+
415
.
,-/ C C
T T
l l
′
T
= = =
l
Результаты расчета температур охладителя
по длине камеры двигателя
, C
10 441,8 3 584 10,3 452,1 446,9 3 650,2 1,8
9 430,1 3 437 11,7 441,8 435,9 3507 2
8 423,7 3 374,6 6,4 430,1 426,9 3 404,2 0,86
7 407,1 3 247,4 16,6 423,7 415,2 3 307,7 1,82
6 382,8 3 115,9 24,3 407,1 394,8 3 170,4 1,71
5 364,1 3 044,7 18,7 382,8 373,3 3 081,7 1,2
4 342 2 958,7 22,1 364,1 352,9 3 000,3 1,38
3 327,1 2 891,7 14,5 342 334,7 2 928,4 1,25
2 313,3 2 830,7 13,8 327,1 320,1 2 855 0,85
1 300 2 817,6 13,3 313,3 306,6 2 822,1 0,16
,-/ C Tl, Tl2, Tl, C
-
Таблица 3.2
,%
48
λ
l
µ
l
ρ
l
10 3 650,2
0,161
1,43
602,7
9 3 507 0,164
1,71
614,9
8 3 404,2
0,166
1,94
624,5
7 3 307,7
0,167
2,08
636,6
6 3 170,4
0,17
2,36
659
5 3 081,7
0,172
2,89
682,7
4 3 000,3
0,174
3,1 704,1
3 2 928,4
0,176
3,27
724,2
2 2 855 0,177
3,68
739,1
1 2 822,1
0,179
4,6 754,5
/
ɺ
()(
)
= + = = −
(
⋅
3.4. О
ПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА
ТЕПЛООТДАЧИ ОХЛАДИТЕЛЯ
% $ $# 2** $!
, $" $*!
0
$
$#: $"
"
-
I !, i
(7)
!. '$" " ! $ !
– µl.
(3.6).
Tl
ρl;
" $"
" $ $*!
. %
$$"
.1.1–%.1.2 (
λl;
Cpl
. 3.3.
Теплофизические свойства охладителя при средней
температуре на участке
Cpl, -/
, (/G
, %·c·10
$
!#
$
Таблица 3.3
4
, /3
. 1),
-
"
$ *
U
= = =
l
$0"
m
ohl
f
⋅ρ ⋅
sr l
:
f f f
sr
7,69
3 6365,
1 2
(7)
! !
29,4
6081
4 480 + 1 68/ 2 / 2 3 0812
, (3.8)
2
$ *! - $0"#
! (.
. 2.7).
2** $! -#0 - !
$ -#
0.4
C
0,023
α = =
l
0.6
⋅λ ⋅ ⋅ ρ ⋅
l l l
pl
µ
l
0.2 2
d
g
( )
U
0.8
48,8
, (3.9)
49
(
)
(
)
0
Bi 0,155
α ⋅δ
⋅
0,155 1,97
0,245
E 1 1 1, 387
. .1 .2
/ 2
N sr N N
= + =
0,005 0,0025 0,00375
= + =
$ ! 2 !
d d d= + = =
g g g
1 2
4,444 2,3/ 12 / 2
*!. " !
. 3.5.
3.5. Р
АСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ЭФФЕКТИВНОСТИ
ОРЕБРЕНИЯ ТРАКТА ОХЛАЖДЕНИЯ
+ 3,377
–
$
(3.8) (3.9)
!" " $ $
% #. 2** 2**
! $ " 2** $
! #.
$! $$
l r
= = =
λ
st
2** $$
–
48,8 0,001
315
:
,
λst
-
-
-
-
$ $ *, $ $
$ T
h
r
δ
r
% *, $ . %
.
$!
ysl
0,005
BiΨ = ⋅ = ⋅ =
0,001
.2.4 (
. 2,
$
.
. 2),
$! O $
tnP = 0,482.
%" 2** ! $
$ *
Е
!
tn 0,482
ЕΨ= = =
Ψ
1,97
2** 2** !
(2 ) :
h E
⋅ ⋅ −
= + = + =
r
r r
t
.
N sr
(2 0,005 0, 245) 0,001
⋅ ⋅ −
0, 70 503
!
.
–
,
t t t
:
-
–
$ *!
.
(
. 2.7).
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]