В первом приближении можно считать, что удельный лучистый тепловой поток через стенку КС для различных её сечений зависит от удельного конвективного теплового потока в самой камере сгорания, . Учитывая это допущение, расчет значений по сечениям КС (начиная от форсуночной головки и до среза сопла) производится с использованием следующих зависимостей:
1) для цилиндрического участка камеры сгорания, а также для последующих сечений докритической части сопла на участке этого сопла с радиусом (см. рис. 4) определяют по формуле
;
]
2) для критики (минимальное сечение сопла) определяют по формуле
;
]
3) для закритической части сопла на участке с радиусом сечений более , но не выше расчет осуществляют по формуле
.
]
Расчетные значения удельных тепловых потоков , полученных по отдельным сечениям КС, заносят в таблицу 6.
Суммарный удельный тепловой поток
Суммарный удельный тепловой поток через стенку камеры сгорания по расчетным сечениям этой камеры определяют по формуле
.
Результаты вычислений суммарного удельного теплового потока через стенку камеры сгорания по расчетным сечениям заносят в таблицу 5.
Обобщенный параметр Ф
С использованием таблицы 4 и приведенных ниже формул определяют обобщенный параметр для расчетных сечений камеры сгорания.
,
,
где – коэффициент, представляющий собой комплекс теплофизических свойств охладителя, выбираемый из таблицы 5:
Таблица 5 - Теплофизические свойства
Охладитель
K
НДМГ
Керосин
1,27
Тонка 250
0,99
Примечание. Для остальных охладителей принимаем K = 1,00.
Вычисляем
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Теперь вычисляем
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Результаты вычислений заносят в таблицу 6.
Расчет величин межрубашечного зазора в расчетных сечениях КС
Величину межрубашечного зазора в расчетных сечениях камеры сгоранияопределяют по эмпирической формуле
где – радиус расчетного сечения камеры сгорания, м;
= 600 [сек] время работы двигателя ;
– массовый секундный расход охладителя, кг/с, равный:
– для окислителя = ·231,68= 173,76 [кг/c]
– для горючего = = 57,92 [кг/с]
Рассчитываем
- для окислителя:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
- для горючего:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Результаты расчета величины межрубашечного зазора в расчетных сечениях камеры сгорания получают в миллиметрах и заносят их в таблицу 6:
Таблица 6 - Результаты расчета
Расчетные сечения камеры сгорания
Параметры
Докритическая
часть сопла
Критика
Закритическая
часть сопла
2,0
1,8
1,5
1,2
1,2
1,5
2,0
2,5
13,14
15,77
22,07
36,79
38,69
26,38
13,19
6,59
4,83
1)
2)
Примечания:
1. Технологический минимум для составляет 3 [мм].
2. По условиям жесткости конструкции камеры сгорания максимальная величина межрубашечного зазора не должна превышать 8 мм.
3. В таблице 8 приводят два значения (первое является расчетным, второе – выбираемое на основании расчетного, а также из конструктивных соображений и с учетом рекомендаций, приведенных выше).
4. С учетом графика (рис. 5) последним расчетным сечением проектируемой КС в закритической части сопла является сечение радиуса . Для последующих участков сопла с радиусом величину зазора выбирают постоянной, равной значению в сечении .
Заключение
В теоретической и вводной части данной курсовой работы были изучены общие принципы работы ЖРД и основные этапы его развития.
В практической части была спроектирована камера сгорания жидкостного ракетного двигателя, по следующим исходным параметрам: компоненты топлива ЖРД и его характеристики, тяга двигательной установки, время работы двигателя, количество камер сгорания двигательной установки. (Приложение А).
Список использованных источников
1. Добровольский, М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования: учеб. для вузов / М.В. Добровольский; под ред. Д.А. Ягодникова. – 2-е изд. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. – 488 с.
2. Павлюк, Ю.C. Баллистическое проектирование ракет : учеб. пособие для вузов / Ю.C. Павлюк. – Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1996. – 92 с.
3. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания: справ. : в 10 т. / под. ред. В.П. Глушко. – М.: ВИНИТИ, 1971–75. – Т. 1, 2, 4, 5.
4. Козлов, А.А. Системы питания и управления жидкостных ракетных двигательных установок / А.А. Козлов, В.Н. Новиков, Е.В. Соловьев. – М.: Машиностроение, 1988. – 352 с.
5. Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей : учеб. для вузов / Г.Г. Гахун [и др.]; под общ. ред. Г.Г. Гахуна. – М.: Машиностроение, 1989. – 424 с.
через стенку КС для различных её сечений зависит от удельного конвективного теплового потока в самой камере сгорания, 
. Учитывая это допущение, расчет значений 
(см. рис. 4) 
;
]
;
]
более 
, но не выше 
расчет 
осуществляют по формуле
.
]
, полученных по отдельным сечениям КС, заносят в таблицу 6.
.
для расчетных сечений камеры сгорания.
,
,
– коэффициент, представляющий собой комплекс теплофизических свойств охладителя, выбираемый из таблицы 5:
– радиус расчетного сечения камеры сгорания, м;
= 600 [сек] время работы двигателя ;
– массовый секундный расход охладителя, кг/с, равный:
= 
·231,68= 173,76 [кг/c]
= 
= 57,92 [кг/с]
в расчетных сечениях камеры сгорания получают в миллиметрах и заносят их в таблицу 6:
составляет 3 [мм].
(первое является расчетным, второе – выбираемое на основании расчетного, а также из конструктивных соображений и с учетом рекомендаций, приведенных выше).
. Для последующих участков сопла с радиусом 
величину зазора выбирают постоянной, равной значению 
.