Распределение статического давления во всасывающей магистрали

Расчёт ведём от насоса против течения жидкости, последовательно рассматривая все гидравлические элементы. При расчёте используем уравнение Бернулли (6), учитывая расположение элемента и скорость жидкости на его входе и выходе.

1. Трубопровод 13:

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Па

2. Отвод 12:

Па

3. Трубопровод 11:

Па

4. Датчик расходомера 10:

Па

5. Трубопровод 9:

Па

6. Фильтр 8:

Па

7. Отвод 7:

Па

8. Трубопровод 6:

Па

 

9. Запорный кран 5:

+2680,19763 = 82679,45269 Па

10. Трубопровод 4:

5806,768593+11145,5-

-17614,5417 = 82017,16394 Па

11. Вход в трубопровод 2:

82017,16394 + 1634,92055 = 83652,08449 Па

12. Топливный бак 1:

2680,19763 = 86332,28212 Па

14. Сравнение давления в баке с атмосферным давлением на высоте полёта.

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

После расчёта распределения давления во всасывающей магистрали стало известным давление в баке , при котором давление на входе в насос равно заданной величине .

Па

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Давление . Следует увеличить давление в каждой точке расчётной точке магистрали соответственно на

=3639,77671 Па

В результате давление на входе в насос возрастёт по сравнению с первоначально заданным. Это гарантированно позволит избежать кавитации.

Топливный бак 1:

86332,28212 + 3639,77671 = 89972,05882 Па

Вход в трубопровод 2:

83652,08449+ 3639,77671 = 87291,8612Па

Трубопровод 4:

82017,16394 + 3639,77671 = 85656,94064 Па

Запорный кран 5:

82679,45269 + 3639,77671 = 86319,2294 Па

Трубопровод 6:

+ 3639,77671 = 83639,03177 Па

Отвод 7:

+ 3639,77671 = 84780,08349 Па

Фильтр 8:

+ 3639,77671 = 83986,47697 Па

Трубопровод 9:

+ 3639,77671 = 80466,62277 Па

Датчик расходомера 10:

+ 3639,77671 = 75359,46486 Па

Трубопровод 11:

+ 3639,77671 = 67854,9115 Па

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Отвод 12: + 3639,77671 = 59249,70021 Па

Трубопровод 13:

= 58456,09369 Па

Нахождение давления на выходе из напорной магистрали (давление на выходе из форсунки).

Для системы топливопитания ВРД – это давление в камере сгорания: Па

Определение базовой форсунки

При расчёте систем ВРД давление перед форсунками получается неодинаковым в результате различных гидравлических потерь и разного расположения элементов. Для нормальной работы двигателя оно должно быть одинаковым. Поэтому в расчётах (в качестве базовой) рассматривается наиболее удалённая форсунка, перед которой потеря давления максимальна, а избыточный перепад давления на других форсунках компенсируются введением в систему перед ними дополнительных гидравлических сопротивлений, например, жиклеров (калиброванное отверстие для дозирования подачи жидкого топлива или воздуха). Принимает за базовую форсунку – 30.

Распределение статического давления в напорной магистрали.

Расчёт ведём от базовой форсунки к насосу против течения жидкости последовательно рассматривая все гидравлические элементы. Используем уравнение Бернулли и учитывая расположение элемента и величины скорости на его входе и выходе. Давление перед отверстием базовой форсунки (на входе в форсунку) определяется по формуле:

Где - перепад статического давления на форсунке.

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Определим исходя из известных данных:

Па

Па

Форсунка 30:

Колено 29:

Трубопровод 28:

Форсунка 27:

Тройник 26: Трубопровод 25:

Форсунка 24:

Тройник 23:

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Трубопровод 22:

Тройник 21:

Трубопровод 20:

Колено 19:

Фильтр 18:

Трубопровод 17:

Отвод 16:

Трубопровод 15:

Расчёт струйной форсунки.

Расчет форсунки сводится к определения диаметра отверстия форсунки, при этом нужно считать, что все форсунки данной системы имеют одинаковую геометрия и размеры.

При определении диаметра отверстия форсунки вычисляем

- давление перед ней.

Па

- критическое давление по формуле Па, где - давление среды, куда истекает жидкость из форсунки (для системы топливопитания ), Па; - давление насыщенных паров жидкости, Па.

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

. Рассматриваем отрывочное истечение из отверстия в тонкой стенке при несовершенном сжатии (здесь имеется в виду, что внутренние стенки трубопровода до выходного отверстия форсунки оказывают влияние на формирование потока жидкости).

1) Определение скорости истечения идеальной (невязкой) жидкости из отверстия форсунки по формуле м/с, где .

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

2) Определение диаметра отверстия форсунки для идеальной (невязкой) жидкости.

м, где и - диаметр напорной магистрали и скорость жидкости перед форсункой.

3) Вычисление отношения площадей.

.

4)Вычисление числа Рейнольдса по теоретической (идеальной) скорости для потока в отверстии форсунки.

.

По величине числа Рейнольдса определяем значение коэффициента сужения струи и коэффициента скорости . ; .

5) Вычисление коэффициента сужения струи для истечения из отверстия в тонкой стенке при несовершенном сжатии.

.

6) Вычисление коэффициента расхода .

.

7) По известному расходу топлива через форсунку в соответствие с формулой определяют сначала площадь поперечного сечения форсунки , а затем диаметр , с учетом которого находят скорость на выходе

Лист

140100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

из форсунки .

Лист

160100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

Лист

140100 К.Р.

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата

м²

м.

м/с.

Динамическое давление на выходе из форсунки.

. .

Па.