Проведение расчетов

1. Определение параметров оптимальной системы скачков трехскачкового входного устройства внешнего сжатия

Коэффициент сохранения полного давления σ_m=3= 0,834

Углы наклона поверхностей торможения ω₁=13,8⁰ и ω₂=16,3⁰

Углы наклона косых скачков α_н.р=34,7⁰ и α_1р=47,3⁰

Числа Маха за косыми скачками уплотнения М₁=2 и М₂=1,38.

Приведенные скорости

λ₁=1,63;

λ₂=1,29;

Коэффициент сохранения полного давления

Определенные значения приведенных скоростей λ₁, λ₂, λ₃ и коэффициента

сохранения полного давления σ_ск.опт далее будут использоваться при расчете

параметров газа вдоль тракта двигателя.

2. Расчет параметров газа по тракту спврд с трехскачковым расчетным входным устройством внешнего сжатия и расчетным соплом Лаваля

1. По таблице Международной стандартной атмосферы определяются статические параметры воздуха: Т_н, р_н и ρ_н, соответствующие заданной высоте H.

Т_н=216,7 К, р_н=12028 Па, ρ_н=0,193 кг/м³

2. С помощью таблиц газодинамических функций для k_в=1,4 находится

приведенная скорость λ_н, соответствующая расчетному значению числа Маха

полета М_нр.

М_нр=2,6 => λ_н=1,86

3. Рассчитываются параметры торможения Т_н*, р_н*, ρ_н* и скорость W_н воздуха на

входе в двигатель, соответствующие заданным числу Маха М_нр и высоте Н полета:

4. Определяется расход газа через двигатель:

5. Делается проверка камеры сгорания на тепловой кризис. Для этого действительный подогрев

сравнивается с критическим подогревом

θ < θ_кр - запирания камеры сгорания нет.

6. По значению газодинамической функции с использованием таблицы газодинамической функции z(λ) определяется приведенная скорость в конце камеры сгорания λ_Г.

7. Рассчитываются потери полного давления в камере сгорания

σ_к.с.г = 0,99

8. Определяется приведенная скорость на срезе сопла λс. Сначала по таблице

газодинамических функций для k=1,33 по значению функции

(p_с= p_н, так как здесь рассматривается истечение газа из расчетного сопла) находится приведенная скорость λ_с.ад, которая может быть получена на срезе сопла при истечении из него идеального (невязкого) газа. Давление торможения газа перед соплом рассчитывается с учетом потерь полного давления между сечениями Н и Г двигателя:

σ_3-в – коэффициент сохранения полного давления между сечениями 3 и В двигателя (принято σ_3-в = 0,9).

Приведенная скорость истечения реального (вязкого) газа из сопла определяется по формуле:

λ_с = λ_с.ад·ϕ.

λ_с = 1,84·0,98=1,8

9. Проводится расчет полного давления по тракту двигателя:

10. Так как принято, что течение во входном устройстве и сопле энергетически

изолированное, то

11. В выбранных сечениях двигателя рассчитывается изменение плотности заторможенного газа. Для сечений с 1 по В используется формула:

а для сечений Г и С:

12. Выполняется расчет статических параметров газа по тракту двигателя с использованием формул:

13. Рассчитывается изменение скорости. Для сечений от 1 до В:

а для сечений Г и С:

14. Определяются площади характерных сечений двигателя с расчетным диффузором и расчетным соплом:

- площадь горла диффузора

- площадь сечений двигателя за диффузором и за камерой сгорания

- площадь критического сечения сопла

- площадь выходного сечения сопла

По результатам расчетов под схемой двигателя в соответствующих масштабах строим графики изменения всех параметров газа (температуры торможения Т*, давления торможения р*, плотности заторможенного газа ρ*, температуры Т, давления р, плотности ρ и скорости W) вдоль некоторой выбранной линии тока по тракту двигателя.

Изменение параметров газа по тракту СПВРД