Расчет потерь тяги и удельного импульса в соплах рдтт.
Поскольку тяга и удельная тяга (удельный импульс тяги)связаны однозначной зависимости, то удобно рассчитывать потери через удельный импульс.
;
;
ид – идеальный
В соплах РДТТ отмечают следующие потери импульса тяги, которые суммируются:
-
суммарные потери;
- из-за рассеивания;
- из-за трения.
-
из-за скоростной и температурной
неравновесности;
- из-за осаждения.
- из-за двухслойности ( завеса)
- из-за химической неравномерности.
-
из-за искажения профиля сопла (аналог
рассеивания)
Для расчета потерь удельного импульса тяги, необходимы исходные данные: по … ,по дисперсности, по шероховатости и др.
Потери на рассеивание – это потери из-за отклонения вектора тяги от осевого направления.
;
;
-
приведенная скорость
;
-
интервал сил давления.
Для конического сопла
Потери из-за трения – это потеря за счет применения потока и стенки и потери из-за этого части импульса:
,
-
относительная величина потери импульса
в пограничном слое.
- угол на выходе из сопла.
-
коэффициент адиабаты
-
число маха.
Потери из-за скоростного и температурного отставания.
;
Определяются по результатам расчета одномерного двухфазного течения с учетом взаимодействия между собой.
%
от удельной тяги.
Потери из-за осаждения
-
поверхность;
- плотность тока осаждения на стенку;
-
суммарный расход =
;
- коэффициент аккомодеции (определяется
экспериментально);
Потери из-за двухслойности.
- радиус среза сопла
- толщина динамического пограничного
слоя.
- относительный импульс смеси топлива
и завесы.
Потери из-за химической неравновестности – это потери, которые образовались из-за того, что процесс химически незавершен.
%
Потери из-за искажения контура. Эти потери возникают в процессе разгара сопла и деформации контура. Это область закритической тяги, область концевой части, область за уступами и др.
Расчет таких потерь аналогичен расчету потерь на рассеивание.
На практике эти потери могут быть существенными.
Иногда чаще всего в ЖРД , потери удельного импульса тяги выражают в виде коэффициентов потерь.
и
и т.д.
12. Идеальным удельным импульсам тяги считают импульс, полученный при термодинамических расчетах.
13. Различные методы профилирования сопел предполагают свои суммарные потери . На рисунке приведено сравнение сопел одной длинны оптимизированных по различным методам.
14. Видно, что сопло со скруглением (ПЗР) на длинных соплах, дает минимальные потери.
15. Сопло с относительным удлинением L=1.4 оптимально при профилировании методом прямой оптимизации с выступом в поток.
16. хуже других ( )- коническое сопло, у него очень большие потери на рассеивание.
Лекция №11
Тема 8
Регулирование тяги РДТТ
-Активное регулирование тяги путём изменения площади критического сечения сопла вдувом газа из газогенератора, впрыском жидкого компонента непосредственным воздействием на скорость горения;
-Пассивные (программное) регулирование тяги РДТТ;
-РДТТ многократного включения;
-Управление вектором тяги РДТТ;
-Активное и пассивное включение РДТТ;