министерство образования российской федерации

«МАТИ» – Российский государственный технологический университет

им. К.Э. Циолковского

Кафедра «Автоматизированное проектирование летательных аппаратов»

Курсовая работа

по дисциплине:

«Аэрогидрогазодинамика»

Студент: Синюк О.В.

Группа: 2Мн-3-21

Преподаватель: Белякова З.Н.

Москва 2003 г.

Курсовая работа

Дано:

L₁=9.5 м ζ₃=1.2

L₂ =6.5 м ζ₄=1.5

L₃=1.2 м ζ₅=1.5

Z=1.1м ζ₆=0.6

Q₀=1.2 л/сек ζ₇=0.9

P_min=2.6*10⁴ н/м ζ₈=1.4

∆P=3.5*10⁴ н/м ζ₉=1.3

φ=60% ζ₁₀=0.3

n_x=0.2 ζ₁₃=2.5

t=-10 ⁰С γ=842 кг/м³

∆H_max=1.5км ν=0.033 см²/с

1. Расчет диаметра одной из магистралей подачи топлива.

Построим график зависимости напора H от производственного насоса Q, исходя из данных таблицы 1.

Q_н=Q₀*e^-0.13*H=1.2*2.72^-0.135=1.0484 л/сек

Определим расход на форсаже:

Q_ф=Q_н(1+ φ)=1.6*1.0484=1.6774 л/сек

H_нас=9,6

P_атм=9165 кг/м²

P₁= P_атм +∆P=9165+35000=44165 кг/м²

где α₂=1,

Определим диаметр, используя метод последовательного приближения:

1. λ₁=0

2.

3.

4.

Так как λ₃= λ₄ с точностью до четвертого знака после запятой, расчет можно прекратить. Полученный диаметр округлим по ГОСТу до ближайшего большего значения в миллиметрах d=20 мм

2. Определим зависимость от высоты полета потребного коэффициента сопротивления ζ₁₂ дросселя регулируемого сопротивления при номинальном и форсажном режимах работы двигателя

1. При нормальном расходе топлива

Таблица значений для номинального режима работы двигателя

H, км	0	5	10	15	20	25
Pатм	10330	5511	2710	1235	564	258
Qн	1,2	0,611	0,311	0,158	0,08	0,04
Hнас	9,8	10,1	10,2	10,05	10,03	10,01
Vср	4	2,033	1,033	0,526	0,266	0,136
Re	24242	12321	6260	3187	1612	824
λ	0,025	0,03	0,035	0,042	0,039	0,077
ζ12	18,42	109,89	439,02	1633,85	6396	24518,8
Hрасп	33,86	28,44	25,21	23,31	22,49	22,11
Hпотр	18,8	5,36	1,5	0,43	0,104	0,042

1)

2)

3)

4)

5)

6)

если Re > 2300, то

если Re <2300, то

1)

2)

3)

4)

5)

6)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

2. При форсажном расходе топлива и продольной перегрузке

Таблица значений для форсажного режима работы двигателя

H, км	0	5	10	15	20	25
Pатм	10330	5511	2710	1235	564	258
Qн	1,92	0,977	0,497	0,252	0,128	0,065
Hнас	9,3	10	10,0	10,05	10,01	10
Vср	6,4	3,26	1,656	0,87	0,426	0,216
Re	38787	19757	10036	5272	2581	1309
λ	0,022	0,026	0,031	0,037	0,044	0,048
ζ12	-5,6	28,93	154,72	618,7	2464,69	11016
Hрасп	32,06	27,04	23,81	22,01	21,17	20,81
Hпотр	45,22	12,7	3,6	1,036	0,287	0,068

1)

2)

3)

4)

5)

6)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

если Re > 2300, то

если Re <2300, то

1)

2)

3)

4)

5)

6)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

3. Найдем высотность топливной системы при номинальном и форсажном режимах работы двигателя

1. Для номинального режима

1)

2)

3)

4)

5)

6)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

2. Для форсажного режима

1)

2)

3)

4)

5)

6)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

Построим график зависимости ζ₁₂(H) при номинальном и форсажном режимах работы двигателя.

Определим высотность при номинальном режиме работы, для чего построим график зависимости H_расп. и H_потр. от высоты полета.

Графики не пересекаются в заданном интервале высот и Н_расп. > Н_потр., следовательно, наша топливная система при номинальном режиме работы двигателя остается работоспособной на любой высоте.

Определим высотность при форсажном режиме работы, для чего построим график зависимости H_расп. и H_потр. от высоты полета.

4. Определим максимальную высоту полета при номинальном режиме работы двигателя в случае отказа бортового насоса первой магистрали.

где

Н_нас определим по графику H=f(Q)

Если Re<2300, то ;

Если Re<2300, то

Полученные значения занесем в таблицу

Н (км)	0	5	10	15	20	25
Ратм	10330	5511	2701	1235	564	258
Qн(доА)	2,6	1,3	0,68	0,34	0,18	0,19
Qн(отА)	1,3	0,65	0,34	0,17	0,09	0,045
Ннас	9,8	10,1	10,2	10,05	10,03	10,01
Vср(доА)	4,22	2,12	1,1	0,56	0,3	0,14
Vср(отА)	2,11	1,06	0,55	0,28	0,15	0,07
ReдоА	18754	9422	4888	2488	1334	622
ReотА	9377	4711	2444	1244	667	311
доА	0,0270	0,0321	0,0378	0,0448	0,048	0,1029
отА	0,0321	0,0382	0,045	0,0514	0,0959	0,2058
Нрасп	18,84	13,55	10,4	8,99	7,75	7,37
Нпотр	16,2	4,26	1,27	0,34	0,099	0,048

Определим высотность при номинальном режиме работы, для чего построим графики зависимости Н_расп и Н_потр от высоты полета.

Графики не пересекаются в заданном интервале высот и Н_расп > Н_потр, следовательно, наша топливная система, в случае отказа одного из бортовых подкачивающих насосов, при номинальном режиме работы двигателя остается работоспособной при любой высоте.

14