Расчет основных проектных параметров ЖРД
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ь канала:
- Расчет размеров камеры:
- объём камеры:
.
- площадь поперечного сечения канала:
- радиуiилиндрической части канала:
- длина конфузора:
где ?=0,25*106*рк=3,75.
- размеры конфузора:
- объем конфузора:
- длина цилиндрической части:
- радиусы сопряжения:
7.2 Профилирование закритической части канала
Расчёт и построение закритической части канала производится по методу касательных (параболы). Эта методика изложена в [5].
Определим отношение площадей:
Для n=1,32 находим два ближайших к значения [3]:
Проинтерполируем значения:
Найдём длину закритической части канала,
Рисунок 1 Профилирование канала методом параболы.
8. Определение параметров истекающего газового потока
Расчёт параметров по длине канала производится при некоторых средних значениях объёма и показателя политропы процесса.
Средняя газовая постоянная процесса:
,
Подставив значения получим:
Средние удельные объёмы в канале и на срезе канала :
Средний показатель процесса :
Значения относительного текущего уширения находятся по формуле:
,
где
Pi давление в i-том сечении канала.
Задаемся значениями ?i в интервале от 1 до 0, что соответствует изменению давления от Pк до Pc и построим вспомогательный график
Рисунок 2 Вспомогательный график
Расчеты параметров производим по следующим выражениям:
- давление в данном сечении:
,
- площадь i-го сечения:
,
- температура:
,
- удельный объём:
,
- плотность:
,
- скорость:
.
Полученные данные сводим в таблицу.
Параметры газового потока в канале
Таблица 3
XiRiFi~Fi?iPiTiviwi00,080,0201064,6988060,98952148428003314,5960,186439242,33320,036120,077840,0190354,4484950,9877148155003313,1350,1867262,62520,066550,07260,0165593,8697310,9835147525003309,7550,187306304,42250,084660,067930,0144973,3879010,9799877146998163306,9210,187817335,48840,095160,064670,0131393,0705290,97475146212503302,6790,188584377,22470,103490,061780,0119912,8022270,97032145548003299,0780,189238409,33160,11270,058270,0106672,4928580,96191144286503292,2070,190495464,47520,122150,054290,009262,163950,94901142351503281,5790,192461538,77060,140730,045340,0064581,5092820,88682133023003228,7410,202642812,91090,147580,042180,0055891,3062330,83911125866503186,2610,211346979,15050,153060,040240,0050871,188840,79246118869003142,910,2207421123,7250,1590,038650,0046931,0967470,73306109959003084,8060,2342171292,3760,163770,037760,0044791,0468190,68037102055503030,1880,2478881432,9240,168940,037150,0043361,013270,6181892727002961,4150,2666341592,3480,1750,03690,0042780,9996780,5481000002867,0530,2955111788,1070,17960,037550,004431,0352070,4201963028502699,8720,3576252090,3990,183180,039050,0047911,1195660,3268649029002542,2480,43292339,9090,189730,042940,0057931,3537290,2121331819502292,1880,6014222688,650,203050,05030,0079491,8575630,1184317764501993,5360,93693053,4040,221170,059560,0111442,6044550,06810200001745,4881,4286933326,0830,236890,066980,0140943,2938040,047337099501600,3941,8820073475,6830,262960,078790,0195034,5577420,029064359001423,942,7272643649,3610,295370,091750,0264466,1804440,019012851501286,3213,7661563779,2790,347950,11070,0384998,9971040,011161674001132,2695,6469833919,6060,40480,128460,05184212,115560,00698981048471012,2428,0602874025,5510,465930,145050,06609815,446960,004971674574932,924210,444344094,0580,531330,160460,08088818,903450,003789656844874,196612,839464144,0520,58750,172110,0930621,748020,00310346545833,33214,947464178,4870,6380,18120,10314924,105930,00274441160809,150916,412564198,73
Параметр ?xi определяем графически через Ri.
Рисунок 3 Распределение давления по длине канала.
Рисунок 4 Распределение температуры по длине канала.
Рисунок 5 Распределение скорости потока по длине канала.
Рисунок 6 Распределение удельного объёма по длине канала.
9. Ориентировочный расчет смесительной головки канала
В данном расчете располагаем двухкомпонентные центробежные форсунки по концентрическим окружностям, а для создания пристеночного слоя используем однокомпонентные центробежные форсунки горючего.
Рисунок 7 Расположение форсунок.
Выберем диаметры форсунок ядра и пристеночного слоя:
и
Определим шаг между форсунками Н:
;
где ?1 шаг между форсунками ядра ?1=1..5 мм.
Толщина пристеночного слоя головки lпр:
где:?2 расстояние между форсункой пристеночного слоя и стенкой канала
?2=1..4 мм.
Найдём радиус ядра головки Rя:
.
Рассчитаем число концентрических окружностей n:
.
Определим число форсунок ядра и пристеночного слоя :
Выбираем число форсунок пристеночного слоя, возьмём число форсунок равное числу форсунок в крайнем ряду ядра смесительной головки:
Определяем расход через форсунку ядра:
Подставив значения получим:
В результате получим:
Определяем расход через форсунку пристеночного слоя:
Получим:
Рисунок 8 Схема расположения форсунок на смесительной головке канала10. Расчет форсунок смесительной головки
10.1 Расчет двухкомпонентной форсунки
10.1.1 Расчет форсунки окислителя
Задаем угол распыла 2?=900, по графику определяем:
А=1,8;?=0,34;?=0,55.
Определяем площадь сечения сопла форсунки:
где ?0 плотность фтора, ?0=1513 кг/м3, .
Подставив данные получим:
Определим dc:
Диаметр закрутки:
.
Диаметр входного отверстия в форсунку:
где i число входных отверстий, i=4.
Определим скорость компонента на входе в форсунку:
Определим число Рейнольдса на входе:
где, - кинематическая вязкость, получим:
Рассчитаем:
подставив данные получим:
Выразим ?, получим: .
Определим Аэкв:
В результате получаем:
Определим расхождение коэффициен