2. Параметры узла. Они передаются в подпрограмму также через массив А, но в составе информационной подгруппы модуля 6ВС100.

3. Характеристики узла. Представляют собой зависимости поправочных коэффициентов к статическим давлениям вида

; ,

а также зависимость коэффициента восстановления полного давления в камере смешения . В качестве аргумента может быть использован любой параметр из массива А. Они передаются в подпрограмму через подгруппу 6ВС300.

Выходные данные делятся на две части.

1. Текущие значения параметров потока смеси газов, передаваемые по каналу передачи информации типа “контур” последующему модулю узла. В число этих параметров входят:

– температура и давление торможения на выходе;

G₂ – расход газа на выходе;

q_т2 – относительный расход топлива на выходе;

– энтальпия и энтропия торможения на выходе.

Все они в зависимости от значения признака N_к.см в подгруппе 6ВС100.

При N_к.см = 0 они переписываются в одну из групп 21000 – 25000 в зависимости от значения разряда В – условного номера узла, а при N_к.см = 1 – в зависимости от значения разряда С – условного номера узла.

2. Результаты расчета данного узла переписываются в информационную подгруппу результатов модуля 6ВС200.

Описание алгоритма.

Определяются площади проходных сечений на входе в камеру смешения из контура В

(2.197)

и контура С

F_к2 = F₂ – F_к1. (2.198)

Рассчитывается количество чистого воздуха в потоках газа, входящих в камеру смешения

. (2.199)

Рассчитывается значение газовой постоянной

.

Суммируются значения фактических расходов газа

(2.200)

и расходов газа, рассчитанных по статическим параметрам во входных сечениях

, (2.201)

где

; (2.202)

импульсов потоков

, (2.203)

энергии потоков:

. (2.204)

Рассчитывается приведенная скорость потоков

. (2.205)

Коррекция статического давления

. (2.206)

Расчет поправочного коэффициента K_рi по формуле

. (2.207)

Коррекция статического давления

. (2.208)

Рассчитывается приведенная скорость на выходе

. (2.209)

Уточняется значение относительного расхода топлива

. (2.210)

Определяется энтальпия смеси

. (2.211)

Определяются значения:

- температуры

,

- энтропии

,

- газовой постоянной

,

- критической температуры

и соответствующей ей энтальпии

,

- теплоемкости

,

определяется показатель адиабаты

, (2.212)

критическая скорость

. (2.213)

Газодинамическая функция

. (2.214)

Вспомогательный параметр

. (2.215)

Расчет приведенной скорости

. (2.216)

Рассчитывается скорость в выходном сечении

, (2.217)

статическая энтальпия

. (2.218)

Определяются статические температуры

и энтропии:

.

Рассчитывается статическое давление:

(2.219)

и заторможенное давление

. (2.220)

2.6.9. Модуль узла типа “выходное устройство 1”.

Подпрограмма SOPLO

Алгоритм этого модуля обеспечивает расчет сужающегося сопла с регулируемым и нерегулируемым срезом, сопла Лаваля с регулируемым и нерегулируемым критическим сечением, с регулируемым и нерегулируемым срезом, а также двух- и трехпоточного сопла с короткой зоной смешения. Перепад в соплах может быть как докритическим, так и сверхкритическим. Потери в сопле учитываются скоростным коэффициентом j и коэффициентом расхода m, которые могут быть заданы постоянными или в виде характеристик типа

или ,

где i принимает значения от 1 до 3 .

В качестве аргументов могут быть использованы любые параметры из массива А модели, но чаще используется располагаемая степень понижения давления в сопле , параметр

– для конического сопла или

– для плоского сопла

и отношение площадей .

В выходном устройстве предусмотрена возможность расчета тяги с использованием характеристики коэффициента тяги

,

где Р_с – действительная тяга, Р_с.ид – идеальная тяга.

В этом случае характеристика задается в виде .

Тип сопла, а также номер контура, в котором оно работает, задаются при помощи условного номера узла в шифре схемы (массив СХ).

Входные данные для подпрограммы делятся на четыре части:

1. Текущие значения параметров газа на входе в сопло. Они считываются из групп 21000 – 25000 информационного массива А в зависимости от значения разряда С в условном номере узла (передача информации по каналу типа “контур”). В число этих параметров входят:

– температура и давление торможения;

G₁ – расход газа;

q_т1 – относительный расход топлива;

– энтальпия и энтропия торможения.

2. Параметры узла. Они переписываются в подпрограмму через массив А в составе информационной подгруппы модуля 7ВС100.

3. Характеристики узла представляют собой зависимости скоростного коэффициента и коэффициента расхода вида

или .

4. Информация о подводах или отборах воздуха (газа). Передается в подпрограмму в составе подгруппы 7ВС400.

Выходные данные модуля включают в себя значения параметров газа на срезе сопла, включая и различные составляющие тяги сопла (без учета входного импульса), которые заносятся в подгруппу результатов модуля 7ВС200.

Описание алгоритма.

Значение узла g, заданное в градусах, пересчитывается в радианы по формуле

g_р = g  0,0174532 . (2.221)

. (2.222)

Для двухпоточного сопла с короткой зоной смешения рассчитывается отношение давлений торможения в двух потоках, входящих в сопло

, (2.223)

а также располагаемой степени повышения давления в сопле, рассчитанной по параметрам внутреннего контура

. (2.224)

Определяется значение располагаемой степени понижения давления в сопле

. (2.225)

Для двух- и трехпоточного сопла значение заменяется на значение , рассчитываемое ранее, т. е.

.

Значение счетчика контуров iNS изменяется на 1.

iNS = iNS + 1.

Определяется фактическое значение скоростного коэффициента

. (2.226)

Рассчитывается значение , а затем его фактическое значение

. (2.227)

Расчет газовой постоянной и критической температуры

,

.

Определяется значение энтропии газа при его расширении до давления на срезе, равного Р_н

. (2.228)

Если S < 6,02, то осуществляется защитная коррекция по дробно-линейной функции

, (2.229)

после чего принимается S = S  .

Рассчитывается статическая температура

и соответствующее ей значение энтальпии

.

Рассчитывается скорость газа на срезе сопла при условии полного расширения

. (2.230)

Статическое давление газа Р принимается равным Р_н. Определяется идеальная тяга сопла без учета потерь и входного импульса

. (2.231)

Расчет критических параметров газа.

Определяются значения энтальпии

и энтропии

.

Затем рассчитываются значения критического давления

(2.232)

и критической скорости истечения

. (2.233)

Уточняются значения скорости

С= Сj , (2.234)

энтальпии

, (2.235)

значение температуры и энтропии

; .

Рассчитывается значение расхода газа, пропускаемого через единичную площадь

. (2.236)

Рассчитывается располагаемая гидравлическая площадь среза двух- и трехпоточного сопла (она же площадь критического сечения)

mF_кр = F_крm . (2.237)

Расчет при регулируемом критическом сечении.

Определяется потребная площадь критического сечения

, (2.238)

суммарный пропускаемый расход газа

. (2.239)

Расчет при нерегулируемом критическом сечении.

Определяется значение суммарного пропускаемого расхода газа

. (2.240)

Рассчитывается суммарная потребная площадь критического сечения

(2.241)

и суммарного фактического расхода газа

. (2.242)

Определяется значение гидравлической располагаемой площади критического сечения (для сужающегося сопла или сопла Лаваля)

mF_кр = F_крm . (2.243)

Анализируется значение признака типа сопла Р1 и признака iN_кр, определяющего сверхкритический перепад.

Определяется значение статической энтропии газа

. (2.244)

Если S_с < 6,02, то осуществляется защитная коррекция по дробно-линейной функции вида

, (2.245)

после чего принимается .

Определяется значение статической температуры

и энтальпии

.

Рассчитывается скорость истечения на срезе сопла:

(2.246)

и потребная площадь среза

. (2.247)

Уточняется статическое давление на срезе сопла

. (2.248)

Рассчитывается действительная тяга сопла без учета входного импульса.

. (2.249)

Уточняется давление торможения на срезе сопла

. (2.250)

Определяется осевая и вертикальная составляющая тяги с учетом угла поворота сопла на угол g .

Р_х = Р cos g, (2.251)

Р_{ид х} = Р_ид cos g, (2.252)

Р_y = Р sin g, (2.253)

Р_{ид y} = Р_ид sin g, (2.254)

, (2.255)

. (2.256)