Исходные данные. Решение

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Исходные данные

Топливо Кислород + Керосин;

Давление в КС р_к = 11, 0∙ 10⁶Па;

Давление на срезе сопла р_а = 0, 055∙ 10⁶Па;

Тяга ДУ Р = 900 ∙ 10³ Н;

Число камер сгорания z_к = 3;

Степень расширения газов ε = = = 200

Решение

Расчет коэффициента избытка окислителя без учета пристеночного слоя компонентов топлива

Теоретический удельный импульс тяги двигателя в пустоте для различных значений находим по справочнику Глушко и представляем найденные значения в форме таблицы 6. По найденным значениям строим график изменения теоретического удельного импульса тяги в зависимости от значений коэффициента избытка окислителя вида (рис. 10).

Таблица 6

Значения теоретического удельного импульса тяги двигателя в пустоте для различных значений

Топливо: Керосин + Кислород
	0, 4	0, 5	0, 6	0, 7	0, 8	0, 9	1, 0	1, 1
р_к = 11, 0 кПа; р_а = 0, 055 кПа

По графику (рис. 10) находят – коэффициент избытка окислителя, обеспечивающий максимальный удельный импульс тяги .

Рис. 10. График изменения теоретического удельного импульса от коэффициента избытка окислителя

Расчет с учетом пристеночного слоя компонентов топлива

Используя полученный выше график зависимости , выбираем несколько значений в окрестности оптимальной точки этого графика (слева и справа от оптимального значения ). Выбранные таким образом соответствуют ядру форсуночной головки, поэтому им в таблице 7 присваивается дополнительный нижний индекс «я».

Для значений (табл. 7) находим в справочнике Глушко соответственные значения параметров продуктов сгорания: плотность газов для ядра потока и удельный импульс тяги .

Потребное значение проектируемого двигателя находим по справочнику Глушко подбором, с учетом обеспечения температуры газового потока у стенки КС не более , а также c учетом заданного давления в камере сгорания и выписываем соответственные ему значения параметров газа в пристеночном слое проектируемого двигателя: температуру газов, плотность газов, удельный импульс тяги:

Среднее значение плотности топлива по поперечному сечению камеры сгорания:

Среднее по поперечному сечению камеры сгорания теоретическое значение удельного импульса тяги в пустоте

Для каждого по формуле находим произведение параметров: плотности и удельного импульса тяги. Все полученные значения заносим в таблицу 7. Затем выбирают максимальное значение произведения П_max и определяют соответственное ему α _{ок я}, в нашем случае П_max = 3378∙ 10³ м/с

при α _{ок я}= 0, 9.

Таблица 7

Параметры газа для ядра форсуночной головки и параметры газа, осредненных по поперечному сечению КС

0, 7	0, 8	0, 9	1, 0




3298∙ 10³	3366∙ 10³	3378∙ 10³	3354∙ 10³

Находим стехиометрическое соотношение компонентов топлива k₁ = 3, 067. Оно позволяет рассчитать весовое соотношение компонентов топлива для ядра потока и пристеночного слоя камеры сгорания по формулам:

;