- •Реферат
- •Перечень условных обозначений
- •Введение
- •Задание
- •Допущения для расчётов
- •Расчётные зависимости
- •1. Построение профиля камеры
- •2. Расчёт таблицы 1
- •2.1. Определение параметров сечения k
- •2.2. Определение параметров сечения 0
- •2.3. Определение параметров сечения 1
- •2.4. Определение параметров сечения от 2 до а
- •2.5. Определение параметров сечения аза
- •3. Расчёт таблицы 2
- •4. Расчёт таблиц 3,4
- •Заключение
2.5. Определение параметров сечения аза
Определение и расчёт всех величин и параметров для сечений азапроводится аналогичным образом, что и для сеченияk. Начать следует с подсчёта значенияи соответствующего значения, а в дальнейшем нужно иметь в виду, что в прямом скачке уплотненияT*не изменяется,p*и ρ*скачкообразно уменьшаются.
3. Расчёт таблицы 2
1.Выписываются все значения величин и параметров для сечений 5, 4, yиз таблицы 1. 2.Определяются и рассчитываются значения всех величин и параметров для сечений 5за,4запо аналогии с расчётами сечения азав таблице 1.
3. Определяются и рассчитываются значения всех величин и параметров для оставшихся сечений, начиная с подсчёта значений и подбора соответствующих значений λ<1.
4. Расчёт таблиц 3,4
Значения λ, p*,Sв таблицу 3 перепишем из таблиц 1,2. Подсчитываются значенияfи Ф по формулам 14 и 28 соответственно.
Рассчитаем значения всех величин для таблицы 4.
По формуле 31 найдём .
По формуле 31 найдём .
По формуле 31 найдём - для 2 варианта
- для 3 варианта
- для 4 варианта
- для 5 варианта
Значения Рhвыписываются из таблиц 1, 2
По формуле 35 найдём
- для 1 варианта
- для 1 варианта
По формуле 34 найдём - для 1 варианта
По формуле 36 найдём - для 1 варианта
Значения σв.р, σт, Р0-k, Рk-yбудут одинаковыми для всех вариантов.
Остальные значения рассчитываются аналогично.
Приложение А
Таблица 1 - Результаты расчета параметров газового потока
Варианты |
1..5 |
1..4 |
1..3 |
1..2 |
2 | |||||
Сечения |
0 |
1 |
k |
2 |
3 |
y |
4 |
5 |
a |
aза |
r |
54,9 |
92,80 |
92,80 |
73,50000 |
60,34 |
58 |
72,35 |
95,5 |
107,30 |
107,30 |
S |
9468,792 |
27054,89 |
27054,89 |
16971,67 |
11438,27 |
10568,32 |
16444,74 |
28652,11 |
36170,07 |
36170,07 |
q |
0,422211 |
0,150442 |
0,390625 |
0,622704 |
0,923943 |
1 |
0,642657 |
0,36885 |
0,292184 |
0,715963 |
|
0,273214 |
0,09457 |
0,251503 |
0,421967 |
0,744048 |
1 |
1,6227 |
1,9073 |
1,994 |
0,501495 |
|
0,99089 |
0,998909 |
0,9923 |
0,9783 |
0,9324 |
0,8780 |
0,6787 |
0,5561 |
0,5148 |
0,9693 |
|
0,958803 |
0,994992 |
0,965003 |
0,903938 |
0,725008 |
0,549735 |
0,168298 |
0,06734 |
0,047237 |
0,86649 |
|
0,967617 |
0,99608 |
0,97251 |
0,924017 |
0,777538 |
0,626148 |
0,247986 |
0,121104 |
0,091761 |
0,893926 |
M |
0,257175 |
0,08866 |
0,236572 |
0,399749 |
0,721986 |
1 |
1,845657 |
2,396615 |
2,604076 |
0,47728 |
T* |
293 |
293 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
T |
290,3309 |
292,6802 |
1851,596 |
1825,453 |
1739,932 |
1638,279 |
1266,376 |
1037,599 |
960,5739 |
1808,729 |
p* |
5,214836 |
5,122369 |
4,978526 |
4,978525 |
4,978526 |
4,978525 |
4,978412 |
4,977951 |
4,977951 |
2,031733 |
p |
5 |
5,096719 |
4,804292 |
4,500279 |
3,609469 |
2,736871 |
0,837856 |
0,335217 |
0,235141 |
1,760476 |
|
61,22489 |
60,13928 |
9,177917 |
9,177915 |
9,177916 |
9,177916 |
9,177706 |
9,176857 |
9,176857 |
3,745502 |
|
59,24227 |
59,90351 |
8,925615 |
8,480546 |
7,136183 |
5,746737 |
2,275946 |
1,111352 |
0,842079 |
3,348202 |
aкр |
309,1433 |
309,1433 |
780,1568 |
780,1568 |
780,1568 |
780,1568 |
780,1568 |
780,1568 |
780,1568 |
780,1568 |
c=*акр |
84,46241 |
29,23553 |
196,2118 |
329,2007 |
580,4738 |
780,1568 |
1265,96 |
1487,993 |
1555,633 |
391,2443 |
a |
328,4238 |
329,7499 |
829,3943 |
823,5183 |
803,9964 |
780,1568 |
685,9133 |
620,8728 |
597,3836 |
819,7373 |
Ma |
84,46241 |
29,23553 |
196,2118 |
329,2007 |
580,4738 |
780,1568 |
1265,96 |
1487,993 |
1555,633 |
391,2443 |
G |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
cS |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
Таблица 2 - Результаты расчета параметров газового потока
Варианты |
1..3 |
3 |
1..4 |
4 |
1..5 |
5 | |||||
Сечения |
5 |
5за |
а |
4 |
4за |
5 |
а |
y |
4 |
5 |
а |
r |
95,5 |
95,5 |
107,30 |
72,35 |
72,35 |
95,5 |
107,30 |
58 |
72,35 |
95,5 |
107,30 |
S |
28652,1 |
28652,1 |
36170,1 |
16444,7 |
16444,7 |
28652,1 |
36170,1 |
10568,3 |
16444,7 |
28652,1 |
36170,1 |
q |
0,36885 |
0,74062 |
0,58668 |
0,64266 |
0,82976 |
0,47623 |
0,37725 |
1 |
0,64266 |
0,36885 |
0,29218 |
|
1,9073 |
0,5243 |
0,39343 |
1,6227 |
0,61626 |
0,31122 |
0,24241 |
1 |
0,43823 |
0,23672 |
0,18575 |
|
0,5561 |
0,9665 |
0,9811 |
0,6787 |
0,9537 |
0,9882 |
0,9928 |
0,8780 |
0,9766 |
0,9932 |
0,9958 |
|
0,06734 |
0,85482 |
0,91606 |
0,1683 |
0,804 |
0,9468 |
0,96746 |
0,54974 |
0,89671 |
0,96895 |
0,98079 |
|
0,1211 |
0,88449 |
0,9337 |
0,24799 |
0,84307 |
0,95813 |
0,97444 |
0,62615 |
0,91823 |
0,97562 |
0,98494 |
M |
2,39661 |
0,49972 |
0,37217 |
1,84566 |
0,5913 |
0,29335 |
0,22795 |
1 |
0,41552 |
0,22257 |
0,17441 |
T* |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
1866 |
T |
1037,6 |
1803,4 |
1830,75 |
1266,38 |
1779,52 |
1843,94 |
1852,62 |
1638,28 |
1822,27 |
1853,24 |
1858,14 |
p* |
4,97795 |
2,47944 |
2,47948 |
4,97841 |
3,85593 |
3,85596 |
3,85595 |
4,97853 |
4,97853 |
4,97859 |
4,97852 |
p |
0,33522 |
2,11947 |
2,27136 |
0,83786 |
3,10017 |
3,65083 |
3,73047 |
2,73687 |
4,46428 |
4,82398 |
4,88288 |
|
9,17686 |
4,57084 |
4,57093 |
9,17771 |
7,10841 |
7,10846 |
7,10845 |
9,17792 |
9,17792 |
9,17803 |
9,17791 |
|
1,11135 |
4,04287 |
4,26788 |
2,27595 |
5,99292 |
6,81082 |
6,92679 |
5,74674 |
8,42742 |
8,95425 |
9,03966 |
aкр |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
780,157 |
c |
1487,99 |
409,037 |
306,936 |
1265,96 |
480,777 |
242,803 |
189,116 |
780,157 |
341,891 |
184,681 |
144,913 |
a |
620,873 |
818,529 |
824,713 |
685,913 |
813,091 |
827,679 |
829,623 |
780,157 |
822,799 |
829,762 |
830,859 |
Ma |
1487,99 |
409,037 |
306,936 |
1265,96 |
480,777 |
242,803 |
189,116 |
780,157 |
341,891 |
184,681 |
144,913 |
G |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
cS |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
47,4 |
Таблица 3 - Результаты расчета импульсов газового потока
Варианты |
1..5 |
1..5 |
1..5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Сечения |
0 |
k |
y |
a |
a |
a |
a |
a |
|
0,27321 |
0,2515 |
1 |
1,994 |
0,50149 |
0,39343 |
0,24241 |
0,18575 |
p* |
5,21484 |
4,97853 |
4,97853 |
4,97795 |
2,03173 |
2,47948 |
3,85595 |
4,97852 |
S |
9468,79 |
27054,9 |
10568,3 |
36170,1 |
36170,1 |
36170,1 |
36170,1 |
36170,1 |
f |
1,03985 |
1,03402 |
1,2523 |
0,45661 |
1,11875 |
1,07823 |
1,0317 |
1,01892 |
Ф |
51,3457 |
139,276 |
65,8891 |
82,2133 |
82,2143 |
96,6985 |
143,892 |
183,48 |
Таблица 4 - Результаты расчета сил и тяги
Варианты |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
0,98227 |
0,98227 |
0,98227 |
0,9823 |
0,9823 |
|
0,97192 |
0,97192 |
0,97192 |
0,9719 |
0,9719 |
|
----- |
0,40815 |
0,49808 |
0,7745 |
1,0000 |
pн |
0,23514 |
1,76048 |
2,27136 |
3,7305 |
4,8829 |
P0-k |
87,9307 |
87,9307 |
87,9307 |
87,9307 |
87,9307 |
Pk-y |
-73,387 |
-73,3873 |
-73,387 |
-73,3873 |
-73,3873 |
Py-a |
16,3242 |
16,3252 |
30,8094 |
78,0027 |
117,591 |
P0-a |
30,8676 |
30,8686 |
45,3528 |
92,5461 |
132,135 |
Pвнутр |
82,2133 |
82,2143 |
96,6985 |
143,89 |
183,48 |
Pнар |
-8,5051 |
-63,6765 |
-82,155 |
-134,931 |
-176,614 |
P |
73,7083 |
18,5378 |
14,5431 |
8,96059 |
6,8662 |
Приложение Б
Графики изменения параметров
Рисунок 2 – Изменение температуры по длине камеры ЖРД
Рисунок 3 – Изменение давления газа по длине камеры ЖРД
Рисунок 4 – Изменение плотности газа по длине камеры ЖРД
Рисунок 5 – Изменение скорости газового потока по длине камеры ЖРД
Рисунок 6 – Изменение скорости газового потока в выходном сечении камеры ЖРД
Рисунок 7 – Сила и тяга двигателя для различных вариантов расчёта
Приложение В
Сравнение с результатами трехмерного расчета в программном пакете ANSYS.
Рис. 8. Изменение температуры торможения газа по длине камеры ЖРД
Рис. 9. Изменение температуры газа по длине камеры ЖРД
Рис. 10. Изменение давления торможения газа по длине камеры ЖРД
Рис. 11. Изменение давления газа по длине камеры ЖРД
Рис. 12. Изменение скорости движения газа по длине камеры ЖРД
Рис. 13. Изменение плотности газа по длине камеры ЖРД