Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный аэрокосмический университет

им. академика С. П. Королева

(национальный исследовательский университет)»

Факультет двигателей летательных аппаратов

Кафедра Теории двигателей летательных аппаратов

Курсовая работа по учебной дисциплине

«Теория, расчет и проектирование ракетных двигателей»

Термодинамический расчет и проектирование камеры жрд

Выполнил студент группы 2308 Озеров В.С.,

Руководитель-доцент Егорычев В.С.

САМАРА 2012

Задание

на курсовую работу по учебной дисциплине

«Теория, расчет и проектирование ракетных двигателей»

Выполнить термодинамический расчет и спроектировать камеру жидкостного ракетного двигателя для следующих исходных данных:

1. Топливо НДМГ и АТ.

2. Тяга P=210*4 кН.

3. Давление в камере сгорания =7,5 МПа.

4. Число запусков 1.

5. Время работы РД 160 с.

6. Номер ступени 1.

7. Массовое число ракеты =2,4.

8. Относительная расходонапряженность = .

9. Изменение тяги:

10. Изменение соотношения компонентов: ±8%.

Задание выдано 15.02.12г.

РЕФЕРАТ

Курсовая работа.

Пояснительная записка 61 с., 5 рисунков, 1 таблица, 5 источников.

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, КАМЕРА, СОПЛО, ТОПЛИВО, ГОРЮЧЕЕ, ОКИСЛИТЕЛЬ, УДЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬС.

Проведен выбор системы подачи топлива, схемы двигателя, величины давления в выходном сечении сопла. Определены коэффициенты, характери­зующие совершенство процессов в камере сгорания и сопле. Выполнен термодинамический расчет камеры. Определены параметры турбонасосной системы подачи топ­лива в двигателе без дожигания генераторного газа и характеристики генера­торного газа. Произведено профилирование внутреннего контура камеры. Оценено влияние неадиабатности процесса горения топлива на удельный импульс тяги.

Содержание

Задание 2

2

ВВЕДЕНИЕ 5

1.4.1. Формирование целевой функции 8

1.4.1.2. Определяется значение показателя степени целевой функции C. 8

1.4.1.3. Записывается в окончательном виде сформированная целевая функция. 9

1.4.2. Выбор типа внутреннего охлаждения камеры двигателя 9

1.4.3. Определение оптимального коэффициента избытка окислителя в ядре потока при создании пристеночного слоя смесительной головкой 9

2.3.Идеальный расходный комплекс камеры 21

2.4.Действительный расходный комплекс камеры 21

2.17.Средняя молярная масса рабочего тела на выходе из сопла 24

2.19.Среднее значение скорости газа в выходном сечении сопла 24

3.2.2.1. Действительное массовое соотношение компонентов топлива в газогенераторе 28

3.2.2.2. Коэффициент избытка окислителя в газогенераторе 28

3.2.2.3. Газовая постоянная 28

3.2.2.4. Показатель изоэнтропы расширения 28

3.3.1. Выбираются падения и перепады давления в различных элементах и агрегатах системы подачи топлива . 28

, 29

29

3.3.6. Давление в КС газогенератора 30

3.3.9. Давление на выходе из насоса окислителя 31

3.3.10. Давление на выходе из насоса горючего 31

3.4.11. Повышение давления в насосах окислителя и горючего: 31

31

ПРИЛОЖЕНИЯ 51

Введение

Проектирование ЖРД, являющегося сложной технической системой, представляет собой трудоемкий, иерархически многоуровневый и итерационный процесс, осуществляемый путем постоянных повторений и возвратов к предыдущим стадиям и этапам.

Разработка ЖРД проводится следующими этапами: техническое предложение (ТП), эскизное проектирование (ЭП), рабочее проектирование (РП).

Камера является одним из основных узлов ЖРД, основным его элементом, поэтому практическое овладение методикой её термодинамического расчета и проектирования относится к первоочередным задачам обучения и подготовки инженеров по специальности «Ракетные двигатели».

Итерационным путем проводится серия проектных термодинамических расчетов, в результате которых находятся термодинамические характеристики, идеальные и действительные параметры камеры и двигателя, геометрические размеры камеры и осуществляется профилирование её внутреннего контура. Расчеты производятся для реальных условий работы двигателя, то есть с учетом имеющихся потерь.

Результаты эскизного проектирования камеры используются в качестве исходных данных при рабочем проектировании ЖРД в целом, его отдельных систем, агрегатов и узлов. Рабочее проектирование может потребовать корректировки результатов эскизного проектирования. Тогда вносятся изменения в значения отдельных параметров и расчет уточняется.