2.Уравнение тяги как результирующая действия всех газодинамических сил. Полный импульс тяги. Удельный импульс и удельная тяга. Давление, температура горения топлива, энергомассовое совершенство

1. Формула Циолковского

гдеW- эффективная скорость истечения,Q_Т- вес заряда,q_к=Q₀-Q_T- сухой вес ракеты

2. Уравнение тяги

гдеG– весовой секундный расход.

Это выражение определяет теоретическое значение тяги (расчётное) её ещё называют идеальной тягой.

В инженерной практике наряду с прямым расчетом тяги есть способ расчета

, гдеR_уд=R/G– удельная тяга – главная энергетическая характеристика РДТТ,W_а– эффективная скорость истечения продуктов сгорания из сопла. Но т.к. на практике опытное определение удельной тяги РДТТ затруднено в связи со сложностью измерения расхода н.с., то взаменR_удцелесообразнее вводить в рассмотрение характеристику –удельный импульс.

Вначале суммарный импульс

Удельным (единичным) импульсом ДУ называется отношениеI_за полное время работы к общей массе топлива.

Формула Циолковского:

W_е– эффективная скорость истечения;

Q_T– вес топлива;

Q₀– стартовый вес ракеты.

Температура горения топлив: 2500º К - БТТ; 3300º К – СТТ.

Характеристики ДУ:

 = Q_к/Q_т– коэффициент весового совершенства;

_v=W_т/W_к.с.– коэффициент объемного заполнения;

_эф=Q_пол/Q_дв– коэффициент эффективности;

Q_пол– вес полезного груза, поднимаемого данным двигателем на определенную высоту;

Q_дв– вес двигателя.

Основной показатель качества: удельная тяга.

Коэффициент энерговооружённости: = 0.35 - 0.40.

3.Термодинамический расчет процессов в камере. Основные термодинамические характеристики топлива, порядок их определения.

Исходные данные:; состав топлива (;;;); энтальпия топлива ().

(Массовая доля i-го элемента:; где- атомная массаi-го эл-та;- кол-во атомов;M- молярная масса).

1) Молярная масса

2) Парциальное давление в нулевом приближение

3) Температура в КС в 1-ом приближение:

4) Константы химического равновесия

5) Энтальпия

6) Стандартная энтропия

7) Изобарная теплоёмкость

8) Решаем системы и определяем

9) Молярная масса продуктов сгорания; молярная масса камеры:

10) Энтальпия ПС;

11) Сравнение и; перебор температур осуществляется пока не станет

12) Газовая константа

13) Плотность ПС;

14) Изобарная теплоёмкость ПС;

15) Изохорная теплоёмкость (формула Майера):

16) Показатель адиабаты:

17) Скорость звука в камере:

18) Удельный импульс давления (характеристическая скорость):

;;

19) Состав ПС:

20) Энтальпия составляющих:

21) Энтропия:

Основные термодинамические характеристики топлива: состав топлива (;;;);энтропия.

(Евграшин: молекулярный вес; газовая постоянная; показатель адиабаты; сила пороха).

5.Определение газодинамических параметров течения в сопле с помощью газодинамических фнункций.

Статические параметры потока связаны с параметрами торможения некоторыми повторяющимися комплексами, зависящими от kи, эти комплексы называются газодинамическими комплексами:();();(). (формулы можно посмотреть в вопросе №32)

, где Т^*- температура камеры.

,

,

();();() – основные газодинамические функции. Их преимущество в том, что удобно решать обратные задачи.

- связь газодинамических функций.

При малых скоростях движения основные газодинамические функции близки к 1. Т.е. статические параметры потока практически равны параметрам торможения. При придельной скорости движения газа=_max, статические параметры становятся равны нолю, а это значит и основные газодинамические функции равны нолю.

q),y() – расходные функции.

- безразмерная плотность потока.

Максимальная плотность тока всегда будет наблюдаться в критике.