3. Расчет тяги двигателя с трехскачковым расчетным входным устройством внешнего сжатия и различными соплами
Тяга двигателя с расчетным соплом.
Тяга двигателя с укороченным соплом.
Скорость газа на срезе укороченного сопла Wс.у:
где
λс.у.ад
– приведенная скорость на срезе
сужающегося сопла при течении в нем
идеального газа;
ϕ -
коэффициент скорости, принятый равным
0,98;
Приведенная скорость λс.у.ад определяется с помощью таблицы газодинамических функций для k = 1,33 по значению функции q(λс.у.ад):
Так течение на выходе из рассматриваемого сопла сверхзвуковое, то необходимо выбирать λс.у.ад >1.
Давление рс.у находится следующим образом с использованием таблицы газодинамических функций для k = 1,33:
- рассчитывается давление торможения на срезе укороченного сопла
- определяется статическое давление рс.у:
Итак,
Тяга двигателя с удлиненным соплом.
Площадь выходного сечения удлиненного сопла принимается равной
Скорость газа на срезе удлиненного сопла Wс.д и статическое давление на его срезе рс.д рассчитываются в следующей последовательности (с учетом того, что для продуктов сгорания в сопле kг = 1,33):
- находится значение газодинамической функции q(λс.д.ад):
- находится приведенная скорость истечения газа из реального сопла
- рассчитывается скорость истечения газа из реального сопла Wс.д:
- рассчитывается давление торможения на срезе удлиненного сопла:
- определяется статическое давление рс.д:
Итак,11111111111111111111111111111111
Тяга двигателя с сужающимся соплом.
где
Fс.с
= Fкр=
Так как в случае сужающегося сопла λс.с = λкр = 1, то скорость истечения газа из этого сопла при kг = 1,33
Статическое давление на срезе сужающегося сопла при пренебрежении потерями в нем равно:
Итак,
Зависимость тяги двигателя от площади выходного сечения сопла:
а – в размерном виде; б – в безразмерном виде
4. Расчет тяги двигателя с расчетным соплом и различными входными устройствами
Тяга двигателя с входным устройством для небольших сверхзвуковых скоростей полета.
Входное
устройство для небольших сверхзвуковых
скоростей полета представляет собой
расширяющийся канал. При коэффициенте
расхода
= 1 во входном сечении этого канала
располагается прямой скачок уплотнения.
Тяга двигателя с этим входным устройством
и расчетным соплом рассчитывается по
формуле:
Скорость истечения газа из сопла Wc1 определяется в следующей последовательности:
-рассчитывается коэффициент сохранения полного давления для двигателя
между его сечениями Н – Г:
-находится давление торможения газа перед соплом:
-определяется величина газодинамической функции
-находится приведенная скорость λс1 истечения из сопла реального газа
Скорость истечения Wc1:
Итак,
Тяга двигателя с расчетным двухскачковым входным устройством внешнего сжатия.
Для расчета тяги используется формула:
Скорость истечения газа из сопла двигателя Wc2 определяется в следующей последовательности:
- рассчитывается коэффициент сохранения полного давления для двигателя
между его сечениями Н – Г:
-находится давление торможения газа перед соплом:
-определяется величина газодинамической функции
-находится приведенная скорость λс2 истечения из сопла реального газа
Скорость истечения Wc2:
Итак,
Тяга двигателя с изоэнтропным входным устройством внешнего сжатия.
Тяга СПВРД рассчитывается по формуле:
Скорость истечения газа из сопла двигателя Wc.и определяется в следующей последовательности:
- рассчитывается коэффициент сохранения полного давления для двигателя
между его сечениями Н – Г:
-находится давление торможения газа перед соплом:
-определяется величина газодинамической функции
-находится приведенная скорость λс.и истечения из сопла реального газа
Скорость истечения Wc.и:
Итак,
Зависимость тяги СПВРД от коэффициента сохранения
полного давления во входном устройстве:
а – в размерном виде; б – в безразмерном виде
