Для среза сопла удельный вес газа

γ₃ = . для 1 кг газа через выходное сечение 1 = f γ₃ ω₃, где f -удельное проходное сечение на срезе сопла необходимое для пропускания 1кг газа в секунду, то есть f = или f = .

Зная f и ω₃ находим теоретическую удельную тягу по формуле (2а)

P_{уд.теор} = , по заданной абсолютной тяге P находим необходимый секундный расход топлива G_теор и теоретические размеры сопла на срезе

G_теор= (19)

f_{3 теор} = G f (20)

Для определения размеров критического сечения сопла из (16) необходимо знать показатель изоэнтропы n_из. При этом в случае высоких температур в камере сгорания и сильной диссоциации,надо учитывать изменение газовой постоянной (или молекулярного веса) продуктов сгорания в процессе расширения. С этой целью выведем уравнение изоэнтропического процесса в указанных условиях.

Уравнение изоэнтропы имеет вид pυ =const, заменив из уравнения состояния υ и применив уравнение точек 2 и 3, имеем

и, логарифмируя, находим с применением R =

n_из = (21)

Так как степень уширения сопла зависит от давлений на срезе, в камере и от показателя изоэнтропы, то вычислив n_из можно вычислить отношение проходных сечений , воспользовавшись формулой (18) и подставив в неё значения уширения δ = и величину n_из найдём fкр. теор.

4. Тепловой расчёт ЖРД по диаграмме полное теплосодержание - энтропия.

Тепловой расчёт камеры сгорания производят через определение состава и температуры газов в камере, на срезе сопла, удельной тяги и критического и выходного размеров сопла.

Тепловой расчёт камеры сгорания также можно производить с использованием диаграмм [2] полное теплосодержание - энтропия (I_п - S -диаграммами). Диаграммы рассчитаны для определённых топлив (горючего, окислителя и их соотношения). На рис приведена диаграмма для топлива (этиловый спирт + жидкий кислород). для наглядности и простоты определения параметров камеры сгорания рассмотрим пример.

4.1 Пример. Определить расход топлива и характерные размеры сверхзвуковой камеры ЖРД для получения тяги P =30т. при H₀ и следующих показателях процесса горения в камере:

-горючее - этиловый спирт -С₂H₅OH окислитель -жидкий кислород O₂

-параметры горения камеры -T₂ =3000абс, P₂ =30ата.

По энтропийной диаграмме, рассчитанной с учётом диссоциации для этилового спирта и жидкого кислорода, имеем для заданных параметров горения (P₂ и T₂) точку 2 -пересечения изотермы T₂ =3000абс и изобары P₂ =30ата с теплосодержанием - I =300 , энтропией S₂ = 0,85 и удельным объёмом υ₂ =0,4

Дата добавления: 2015-07-14