5. Определение подогрева компонента в тракте охлаждения камеры. Влияние неадиабатности процесса

5.1. Подогрев компонента топлива в тракте охлаждения

5.1.1. Количество тепла, отводимого от одного килограмма продуктов сгорания на цилиндрическом участке камеры, т.е. на участке камеры сгорания

где относительная длина камеры сгорания; плотность теплового потока в области критического сечения сопла.

Из рисунка 30 [1] определяем

5.1.2. Количество тепла, отводимого от одного килограмма продуктов сгорания на участке сопла

где соответственно эффективные углы наклона докритической и сверхкритической части сопла.

5.1.3. Подогрев компонента в проточной части тракта охлаждения камеры при отсутствии фазового перехода жидкости

где средняя теплоемкость жидкого компонента в рассматриваемом диапазоне температур; ψ- относительная масса протекающего через тракт охлаждения камеры компонента, т.е.приходящегося на один килограмм продуктов сгорания.

Значение берется из [4]:

В случае охлаждения камеры всем расходом горючего, подаваемого в камеру:

5.1.4. Температура компонента на выходе из тракта охлаждения камеры или на входе в форсунки смесительной головки

где начальная температура компонента на входе в тракт охлаждения камеры.

20+ =232,3 К.

5.1.5. Определяется наличие фазового перехода у компонента топлива в тракте охлаждения камеры.

Т.к. , то охлаждающий компонент в тракте охлаждения камеры не закипел и фазовый переход отсутствует.

5.2. Влияние неадиабатности процесса на удельный импульс тяги

Отвод тепла от рабочего тела на участке камеры сгорания при наружном регенеративном охлаждении практически не влияет на удельный импульс тяги камеры. В то же время отвод тепла на участке сопла приводит к потерям удельного импульса тяги из-за неадиабатности. Эти потери могут быть определены следующим образом:

где изменение на выходе из сопла, обусловленное отводом тепла.

Изменение энтальпии определяется по выражению:

По найденному значению потерь удельного импульса тяги из-за неадиабатности находим коэффициент удельного импульса тяги, учитывающий потери из-за неадиабатности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе был произведен расчет жидкостного ракетного двигателя второй ступени ракеты. Определены его основные характеристики: удельный импульс тяги действительное значение расходного комплекса в камере сгорания β =1631 коэффициент из­бытка окислителя в ядре потока =0,97 и в пристеночном слое

.

Выбрана система подачи топлива - насос­ная без дожигания генераторного газа. Определены коэффициенты, характери­зующие степень совершенства процессов в камере сгорания и сопле .

Список использованной литературы

1. Егорычев, В.С. Термодинамический расчет и проектирование камер ЖРД: учеб. пособие/ В.С. Егорычев, В.С. Кондрусев.- Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2009.-107 с.:ил.

2. Термодинамические и теплофизические свойства продуктов сгорания: справочник в 10т./под ред. акад. В.П.Глушко.- М.:Винити АН СССР, 1971-1979.

3. Егорычев, В.С. Топлива химических ракетных двигателей: учеб. пособие/ В.С. Егорычев, В.С. Кондрусев.- Самара: Изд-во Самар. гос. аэрокосм. ун-та, 2007.-72 с.:ил.

4. Штехер, М.С. Топлива и рабочие тела ракетных двигателей / М.С. Штехер,-М.:Машиностроение,1976.-301с.

5. Алемасов, ,В.Е. Теория ракетных двигателей:учеб. для студентов втузов/ В.Е. Алемасов, А.П. Тишин; под ред. В.П. Глушко.- М.: Машиностроение, 1989.-464 с.:ил.