2.1.2 Параметры газа

Выбором температуры генераторного газа определяется соотно­шение компонентов топлива К*» в газогенераторе и параметры рабо­чего тела: газовал постоянная R и показатель адиабаты . Па­раметры газа по известному значению температуры рабочего тела находятся по таблицам термодинамических и теплофизических свойств продуктов сгорания [ I] .

3. Давление на входе в турбину

В двигателях без дожигания подача компонентов топлива в ка­мору и газогенератор осуществляется одними и теми же насосами. Так как гидравлические сопротивления магистралей от насосов до камеры и от насосов до газогенератора близки по величине, поэто­му давление Р₀ на входе в турбину (давление в газогенераторе) отличается от давления в камере Р_к незначительно и может быть

принято равным P_о = (0,8...0,9) Р_к

В двигателях с дожиганием давление Р₀ может быть определено из уравнения энергетического баланса. Методики составления и ре­шения этого уравнения приведены в [й]

2.2. Давление газа на выходе из турбин

Давлений газа за турбиной P₁ а двигателях без дожигания желательно иметь возможно меньшим, так как снижение P₁ при про­чих равных условиях означает увеличения теплоперепада , срабатываемого в турбине. Однако P₁ должно быть таким, чтобы исключить влияние изменения атмосферного давления на работу турбины. Это относится к двигателям всех ступеней, так как работка производится в земных условиях. Кроме того, увеличение давления газа га турбиной позволяет повысить степень расширения газа на отбросных соплах, увеличить дополнительную тягу и, сле­довательно, снизить потери удельного импульса двигателя.

В связи с этим в двигателях без дожигания далекие газа за турбиной принимается равным = (1,7...3,5).10⁵ Па.

Назначая величины P₀ и P₁, необходимо помнить, что увеличе­ние перепада давлений P₀/ P₁ свыше 40...50

нецелесообразно из-за существенного возрастания потерь в турбине, обусловленных повышение скорости газа.

В двигателях с дожиганием давление на выходе из турбины P₁ определяется давлением в камере двигателя Р_к, куда поступает газ после турбины и потерями давления в газоводе, следовательно,

Где:

- потери давления в газоводе, величина которых равна = (10...15)10⁵ Па.

2.3. Мощность турбины и расход газа через нее

В двигателях без дожигания при расчете турбины в качестве исходной является ее мощность, которая принимается равной сум­марной мощности насосов, т.е.

(5)

где:

- мощность турбины;

- мощность насоса горючего;

- мощность насоса окислителя.

Особенность систем питания ЖРД с дожиганием состоит в том, что расход газа ГСЦ через турбину при известной температуре генераторного газа является известным, Он, во-первых, определя­ется полным расходом того компонента топлива, на избытке кото­рого работает газогенератор. Во вторых, при известной темпера­туре Т₀ по справочнику [1] находится коэффициент соотношения компонентов топлива в газогенераторе K_m и, следовательно, рас­ход дополнительного компонента, так как

где:

- коэффициент соотношения компонентов топлива;

- массовый секундный расход окислителя в газогенератор;

- массовый секундный рас д горючего а газогенератор.

Таким образом, в случае окислительное газогенератора, имеем:

где:

- массовый секундньгй расход окислителя в газогене­ратор, равный расходу окислителя в камеру двига­теля. Для восстановительного газогенератора массовый расход черев турбину составляет:

При охлаждении камеры двигателя горючим и организации внутренне­го охлаждения с помощью поясов заве", расход горючего в газоге­нератор будет:

где:

- массовый секундный расход горючего в смесительную головку камеры;

- массовый секундный расход горячего через пояса завес внутреннего охлаждения.

Методика определения величины дана в [3] .