Расчет окантовок около круговых отверстий топливных баков.

Исходные данные:

Материал - алюминиевый сплав АМг 6: s_В = 320 МПа.

Скорость в расходной магистрали С = 10 м/с.

Давление наддува бака Р_н = 0,4 МПа.

Максимальная осевая перегрузка n_x = 4.

Высота днищ h_д = 0,3 м.

Радиус сферы днища R_сф = 1,5 м.

Расчет окантовок бака горючего первой ступени

1. Расход компонента _г = 84,87 кг/с.

2. Плотность компонента r_г = 1000 кг/м³.

3. Высота столба жидкости в баке h = 3,932 м.

4. Гидростатическое давление р = 5,542×10⁵ Па

Определяем ширину окантовки люка-лаза.

Принимаем толщину равной d₁ = 5 мм.

Радиус люка-лаза равен R_л = 0,2 м.

Расчет производим по формуле:

;

Примем h = 60 мм.

Определяем ширину окантовки отверстия под расходный трубопровод:

Определяем диаметр отверстия под расходный трубопровод:

F = _г / ( С × r_г) = 84,87 / (10× 1000) = 0.00849 м²;

d = 2 ( F / p )^0,5 = 2 ( 0.00849 / p )^0,5 = 0,10395 м ;

Примем d = 0,105 м ;

Принимаем толщину равной d₁ = 3 мм.

Радиус расходного трубопровода равен R_л = 0,0525 м.

Принимаем h = 42 мм.

Окантовка отверстия под тоннельную трубу нижнего днища:

Принимаем толщину равной d₁ = 5 мм.

Радиус тоннельной трубы равен R_л = 0,105 м.

Принимаем h = 45 мм.

Окантовка отверстия под тоннельный трубопровод верхнего днища:

Принимаем толщину равной d₁ = 3 мм.

Радиус тоннельной трубы равен R_л = 0,105 м.

Принимаем h = 55 мм.

Расчет окантовок бака окислителя первой ступени

1. Расход компонента _о = 122,22 кг/с.

2. Плотность компонента r_о = 1450 кг/м³.

3. Высота столба жидкости в баке h = 3,906 м.

4. Гидростатическое давление р = 6,222×10⁵ Па

Определяем ширину окантовки люка-лаза.

Принимаем толщину равной d₁ = 5 мм.

Радиус люка-лаза равен R_л = 0,2 м.

Расчет производим по формуле:

;

Примем h = 60 мм.

Определяем ширину окантовки отверстия под расходный трубопровод:

Определяем диаметр отверстия под расходный трубопровод:

F = _о / ( С × r_о) = 122,22 / (10× 1450) = 0.00843 м²;

d = 2 ( F / p )^0,5 = 2 ( 0.00843 / p )^0,5 = 0,1036 м ;

Примем d = 0,105 м ;

Принимаем толщину равной d₁ = 3 мм.

Радиус расходного трубопровода равен R_л = 0,0525 м.

Принимаем h = 48 мм.

Расчет окантовок бака горючего второй ступени

1. Расход компонента _г = 14,28 кг/с.

2. Плотность компонента r_г = 1000 кг/м³.

3. Высота столба жидкости в баке h = 1,342 м.

4. Гидростатическое давление р = 4,526×10⁵ Па

Определяем ширину окантовки люка-лаза.

Принимаем толщину равной d₁ = 5 мм.

Радиус люка-лаза равен R_л = 0,2 м.

Расчет производим по формуле:

;

Примем h = 60 мм.

Определяем ширину окантовки отверстия под расходный трубопровод:

Определяем диаметр отверстия под расходный трубопровод:

F = _г / ( С × r_г) = 14,28 / (10× 1000) = 0.00143 м²;

d = 2 ( F / p )^0,5 = 2 ( 0.00143 / p )^0,5 = 0,04264 м ;

Примем d = 0,045 м ;

Принимаем толщину равной d₁ = 3 мм.

Радиус расходного трубопровода равен R_л = 0,0225 м.

Принимаем h = 15 мм.

Окантовка отверстия под тоннельную трубу нижнего днища:

Принимаем толщину равной d₁ = 3 мм.

Радиус тоннельной трубы равен R_л = 0,045 м.

Принимаем h = 28 мм.

Окантовка отверстия под тоннельный трубопровод верхнего днища:

Принимаем толщину равной d₁ = 3 мм.

Радиус тоннельной трубы равен R_л = 0,045 м.

Принимаем h = 25 мм.