Расчетные схемы камеры двигателя 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчетные схемы камеры двигателя



Теория ракетных двигателей

На твердом топливе

Методические указания

по выполнению практической работы

“Расчет распределения параметров газа по оси двигателя”

для студентов специальности “Ракетные двигатели”

дневной формы обучения

Тула 2003

Разработала Н.П. Юрманова, проф., д.т.н.

Цель практических занятий

Практические занятия проводятся с целью освоения методики расчета процесса в РДТТ при принятии одномерной газодинамической модели и квазиустановившегося течения газа.

Тематика практических занятий находится в тесной связи с курсом лекций, где рассматривается математическая модель процесса.

План практических занятий

Практические занятия, согласно учебным планам, рассчитаны на 18 аудиторных часов и включают в себя следующие этапы:

– повторение теоретических сведений о расчете процесса (исходная математическая модель, аналитические зависимости для расчета параметров процесса в камере двигателя и сопле и др.);

– выбор расчетной схемы для заданного двигателя;

– расчет параметров на границах заряда;

– расчет давления, плотности, температуры газа в функции относительной скорости газа в пределах заряда;

– расчет относительной скорости газа в функции осевой координаты;

– расчет параметров торможения в пределах камеры и сопла;

– расчет распределения параметров газа в сопле;

– изображение графиков распределения давлений (статического и полного), температур (статической и полной) и скоростей газа по всей длине двигателя;

– анализ результатов расчета.

Теоретические сведения

Таблица 1

Зависимости для и в случае принятия первой расчетной схемы

Форма заряда Выражения для и
Одношашечный одноканальный горящий только по каналу ; .
Одношашечный одноканальный горящий по наружной поверхности и каналу ; .
Телескопический ; .
Многошашечный ; .

Таблица 2

Зависимости для и в случае принятия второй расчетной схемы

Схема двигателя с реальным зарядом Выражения для и
Тандемный заряд ; ; ; .
Тандемный заряд ; ; ; .
Заряд с распилами ; ; ; .
Заряд с распилами ; ; ; .

Для первой и второй расчетных схем графики распределения параметров газа по оси двигателя имеют вид, изображенный на рис.3 и 4.

Рис.3. Графики распределения параметров газа

в случае первой расчетной схемы

Рис.4. Графики распределения параметров газа

в случае второй расчетной схемы

Исходная система уравнений

Система исходных уравнений процесса для одномерного установившегося потока с подводом массы с горящей поверхности без учета трения, двухфазности потока, при отсутствии внутренних источников тепла, для неизменного диаметра канала по длине включает в себя следующие уравнения:

– основные

· неразрывности

;

· количества движения

;

· энергии

;

· состояния

;

– дополнительные

· скорость горения

,

где

или ;

;

; ; ;

· зависимости для и (см. табл.1 и 2);

– граничные условия (см. ниже).

Библиографический список

1. Юрманова Н.П. Теория ракетных двигателей на твердом топливе (конспект лекций);

2. Дементова А.А, рекстин Ф.С., Рябов В.А. Таблицы газодинамических функций. – М., Л.: Машиностроение, 1966. – 138с;

3. Никитин В.А., Юрманова Н.П. Методические указания по выполнению курсовой работы. – Тула: ТулГУ, 2003. – 5 с;

4. Шишков А.А. Газодинамика пороховых ракетных двигателей. – М.: Машиностроение, 1974. – 156 с.

Рассмотрено на заседании кафедры

Протокол №____от “___”_________200_г

Зав.кафедрой

проф., д.т.н. В.В. Ветров

Теория ракетных двигателей

На твердом топливе

Методические указания

по выполнению практической работы

“Расчет распределения параметров газа по оси двигателя”

для студентов специальности “Ракетные двигатели”

дневной формы обучения

Тула 2003

Разработала Н.П. Юрманова, проф., д.т.н.

Цель практических занятий

Практические занятия проводятся с целью освоения методики расчета процесса в РДТТ при принятии одномерной газодинамической модели и квазиустановившегося течения газа.

Тематика практических занятий находится в тесной связи с курсом лекций, где рассматривается математическая модель процесса.

План практических занятий

Практические занятия, согласно учебным планам, рассчитаны на 18 аудиторных часов и включают в себя следующие этапы:

– повторение теоретических сведений о расчете процесса (исходная математическая модель, аналитические зависимости для расчета параметров процесса в камере двигателя и сопле и др.);

– выбор расчетной схемы для заданного двигателя;

– расчет параметров на границах заряда;

– расчет давления, плотности, температуры газа в функции относительной скорости газа в пределах заряда;

– расчет относительной скорости газа в функции осевой координаты;

– расчет параметров торможения в пределах камеры и сопла;

– расчет распределения параметров газа в сопле;

– изображение графиков распределения давлений (статического и полного), температур (статической и полной) и скоростей газа по всей длине двигателя;

– анализ результатов расчета.

Теоретические сведения

Расчетные схемы камеры двигателя

Расчет процесса в камере производится по зависимостям, полученным при принятии одномерного установившегося течения газа в одном горящем канале заряда.

В связи с этим реальные схемы камеры заданного двигателя должны быть приведены к одной из расчетных схем: камера с одношашечным зарядом, горящим по каналу, с потоком или без потока на входе в канал (первая расчетная схема, рис.1); камера с одношашечным цилиндро-ступенчатым горящим каналом с потоком и без потока на входе в первый канал (вторая расчетная схема, рис.2).

а б

Рис.1. Первая расчетная схема:

а – с потоком на входе в канал ();

б – без потока на входе в канал ().

а б

Рис.2. Вторая расчетная схема:

а – с потоком на входе в канал ();

б – без потока на входе в канал ().

В таблицах 1 и 2 приведены зависимости для определения свободных суммарных поперечных сечений камеры в пределах заряда и периметра горящей поверхности для наиболее типичных форм зарядов при переходе к принятой расчетной схеме.

Таблица 1

Зависимости для и в случае принятия первой расчетной схемы

Форма заряда Выражения для и
Одношашечный одноканальный горящий только по каналу ; .
Одношашечный одноканальный горящий по наружной поверхности и каналу ; .
Телескопический ; .
Многошашечный ; .

Таблица 2

Зависимости для и в случае принятия второй расчетной схемы

Схема двигателя с реальным зарядом Выражения для и
Тандемный заряд ; ; ; .
Тандемный заряд ; ; ; .
Заряд с распилами ; ; ; .
Заряд с распилами ; ; ; .

Для первой и второй расчетных схем графики распределения параметров газа по оси двигателя имеют вид, изображенный на рис.3 и 4.

Рис.3. Графики распределения параметров газа

в случае первой расчетной схемы

Рис.4. Графики распределения параметров газа

в случае второй расчетной схемы

Исходная система уравнений

Система исходных уравнений процесса для одномерного установившегося потока с подводом массы с горящей поверхности без учета трения, двухфазности потока, при отсутствии внутренних источников тепла, для неизменного диаметра канала по длине включает в себя следующие уравнения:

– основные

· неразрывности

;

· количества движения

;

· энергии

;

· состояния

;

– дополнительные

· скорость горения

,

где

или ;

;

; ; ;

· зависимости для и (см. табл.1 и 2);

– граничные условия (см. ниже).



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-20; просмотров: 193; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.175.121.135 (0.026 с.)