![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Задание
- •Реферат
- •Содержание
- •Условные обозначения и индексы
- •Введение
- •1 Допущения для расчётов
- •2 Рассчитываемые варианты газового потока
- •3 Построение профиля камеры сгорания
- •4 Расчёт параметров газового потока. Обратная задача
- •4.1 Расчёт величин газового потока для варианта 2 (скачок уплотнения в сечении а)
- •5 Определение значений полных импульсов для вариантов 1-5 в сечениях 0, k, y, a
- •6 Расчёт значений сил и тяги для вариантов 1-5 в сечениях 0, k, y, a
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
- •Приложение б
- •Приложение в
1 Допущения для расчётов
Газ идеальный,
невязкий. Течение газа в камере сплошное,
одномерное, стационарное. Газовой поток
между сечениями 0 и 1 энергоизолизорованный,
между сечениями 1 и k
c
получением внешней теплоты, течение
газа по соплу энергоизолированное.
Давление газа на внутреннем торце камеры
сгорания в сечении 0 равно давлению в
струе газа
.
Скачок уплотнения в газовом потоке
прямой и энергоизолированный. В живых
сечениях газового потока расход газа
одинаковый. Живые сечения считать
плоскими сечениями, нормальными оси
потока (оси камеры).
2 Рассчитываемые варианты газового потока
В курсовой работе рассчитываются следующие варианты идеального газового потока в камере ракетного двигателя:
1. Газовой поток
при сверхзвуковом расчётном истечении
газа из сопла (при
);
2. Газовой поток со скачком уплотнения в выходном сечении камеры (сопла).
3. Газовой поток со скачком уплотнения в сечении 5;
4. Газовой поток со скачком уплотнения в сечении 4;
5. Газовой поток с критическим состоянием газа в узком сечении сопла и последующем дозвуковом течении газа по соплу.
Каждому варианту
газового потока соответствуют значения
,
определяемые по результатам расчётов.
Полученные значения величин газового потока и параметров сведены в таблицы (см. приложение Б).
3 Построение профиля камеры сгорания
– длина камеры
сгорания
– длина дозвуковой
части сопла
– длина сверхзвуковой
части сопла
– радиус камеры
сгорания
– радиус газового
потока при входе в камеру сгорания
– радиус выходного
сечения сопла
Профиль
дозвуковой части сопла образуется
сопряженными дугами двух окружностей
с радиусами
и
.
Профиль сверхзвуковой части сопла
построен как квадратичная парабола,
которая является внутренней огибающей
линией для прямых отрезков, соединяющих
соответствующие точки сечения отрезков
y-y
и a-a
на 8 равных частей каждый. Отрезки
проведены из сечений a
и y
под углами соответственно
(см. приложение
А).
По профилю камеры геометрически определяются радиусы промежуточных расчётных сечений 2, 3, 4 и 5:
;
;
;
.
В прямой задаче проведены расчёты газового потока в камере ракетного двигателя со скачками уплотнения и без них. В результате расчётов получены значения основных параметров газового потока, значения скоростей газового потока, величины расхода по сечениям камеры, значения сил взаимодействия потока со стенками камеры и тяга двигателя. Полученные значения сведены в таблицы 1-4 (см. приложение Б).
4 Расчёт параметров газового потока. Обратная задача
Как и в случае
расчёта прямой задачи проводим численный
эксперимент, изучая течение газового
потока в камере ракетного двигателя.
Давление в газовом потоке на выходе из
камеры принимаем стандартному атмосферному
давлению, т.е.
.
При этом T;
T*;
c;
π(λ);
q(λ);
ε(λ);
=
const
(из расчётов прямой задачи, см. приложение
Б, таблицы 1-4).
В данной задаче производится расчёт p, p*, ρ, ρ*, а также расхода газа в потоке, полных импульсов, сил газового потока и тяги в камере ракетного двигателя при заданном давлении газового потока на выходе из камеры.
Вариант 1 (без скачка уплотнения):
,
где
берётся из табл. 2, вар. 1, сечение а;
.
Вариант 2 (скачок уплотнения в сечении а):
,
где
берётся из табл. 2, вар. 2, сечение аза;
,
где
берётся
из таблицы 5, вар. 2;
.
Вариант 3 (скачок уплотнения в сечении 5):
,
где
берётся из табл. 3, вар. 3, сечение а;
,
где
берётся из таблицы 5, вар. 3;
.
Вариант 4 (скачок уплотнения в сечении 4):
,
где
берётся из табл. 3, вар. 4, сечение а;
,
где
берётся
из таблицы 5, вар. 4;
.
Вариант 5 (скачок уплотнения в сечении у):
,
где
берётся из табл. 3, вар. 5, сечение а;
.