4. Профилирование внутреннего контура камеры

4.1 Определение объема камеры сгорания

4.1.1. Выбирается среднее время пребывания продуктов в камере сгорания

Среднее время пребывания в камере сгорания зависит от природы топлива и качества смесеобразования. Его величина определяется экспериментально и находится для современных жидких ракетных топлив в пределах

Принимаем

4.1.2. Плотность продуктов сгорания на выходе из камеры на входе в сопло, определенная по ядру потока

где - газовая постоянная продуктов сгорания (по ядру потока) находится с помощью выражения:

здесь берется из справочника [2], тогда:

Таким образом, плотность продуктов сгорания:

3. Объем камеры сгорания

2. Профилирование и определение объема докритической части сопла

4.2.1. Выбирается угол наклона к оси сопла конического участка сужающейся докритической части β.

На основании многочисленных расчетных и экспериментальных исследований [1] можно принять β=60…90°.

Принимаем β=80°.

4.2.2. Выбирается радиус окружности, сопрягающей образующие цилиндрической камеры сгорания и конического участка сопла

Вход в сопло необходимо очерчивать плавно, поэтому рекомендуется в [5] принимать

Принимаем

4.2.3. Выбирается радиус окружности, формирующей профиль сопла от конического участка до минимального сечения , т.е. в трансзвуковой области.

На основе статистических данных [5] рекомендуется принимать

где

Принимаем

4.2.4. Объем сужающейся докритической части сопла

4.3. Основные геометрические размеры камеры сгорания

4.3.1. Объем цилиндрической части камеры сгорания

4.3.2. Длина цилиндрической части камеры сгорания

где площадь цилиндрической части камеры сгорания.

4.4. Профилирование внутреннего контура сверхкритической части сопла

4.4.1. Определяется относительный радиус выходного сечения сопла

где относительная площадь среза сопла или геометрическая степень расширения сопла.

4.4.2. Относительная длина сверхкритической части сопла

Она может быть определена с помощью эмпирической зависимости [1]:

где коэффициенты относительной длины, состава рабочего тела и степени расширения соответственно.

Эти коэффициенты определяются с помощью эмпирических зависимостей.

4.4.2.1. Коэффициент относительной длины

где n- средний показатель изоэнтропы расширения продуктов сгорания в сопле от до по параметрам ядра потока.

4.4.2.2. Коэффициент состава рабочего тела

4.4.2.3. Коэффициент степени расширения

4.4.3. Длина сверхкритической части сопла

4.4.4. Определяется радиус окружности , описывающий своей дугой образующую контура на входе в закритическую часть сопла :

=0,45

4.4.5.Определяются углы между осью сопла и касательными к образующей контура сопла в точках и C соответственно .

С помощью графиков зависимостей, представленных на рисунке 29 [1] по известным значениям и определяем значения углов .

4.4.6. Выполняется профилирование внутреннего контура камеры.

Контур камеры приведен на рисунке 5.