Цель работы - освоение методики теоретического определения зависимости скорости горения топлива в рдтт от различных факторов.

Линейная скорость горения твердого топлива – скорость перемещения поверхности горения вглубь заряда – зависит от состава и технологии изготовления заряда, температуры заряда Т_з, давления в камере Р, скорости газового потока вдоль горящей поверхности V, растяжения топлива , ускорения a=ng, направленного к горящей поверхности, а также от других факторов:

u= f₁(P)f₂(T_з)f₃(V)f₄()f₅(a).

Функции, входящие в эту зависимость, предполагаются независимыми и определяются экспериментально.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Расчетное значение начальной температуры заряда, Т_з, С – 50.

2. Экспериментальное значение скорости горения (u) в приборе постоянного давления при Т_з= Т_N=20С при различных давлениях (Р)

при Р=12,0 МПа u=1,47 см/с;

при Р=18,0 МПа u=1,66 см/с.

3.Значения параметров топлива и характеристики заряда

- термохимическая константа топлива, В, С - 430;

- значения коэффициентов законов эрозионного горения топлива

k_v=0,0022 сек/м, k_=2,5, k_v1=0,02 сек/м, k=0,02; k_J=0,04;

- значения "пороговых" скоростей газового потока

V_пор=180 м/с; _пор= =0,21; а_кр=850 м/с;

- значение "порогового" отношения поверхности горения к площади проходного сечения

(S/F)_пор=100;

- "пороговая" и характерная величина комплекса

,

J_пор=5,6;

где , _Т – плотности газа и топлива; =20 кг/м³, _Т=1620 кг/м³;

V – скорость потока;

- коэффициент трения;

;

- диаметр канала, d, м – 0,10;

- коэффициент кинематической вязкости, , м²/с – 810^-6;

- ускорение, направленное к горящей поверхности,

a=ng,

- n – перегрузка;

- g – ускорение свободного падения, g=9,8 м/с².

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.По данным п. 2 определить значения скоростей горения для следующих законов скорости горения

, (1)

,

,

где a, b, a₁, b₁ – коэффициенты в законах скорости горения.

Построить графики зависимости скорости горения топлива от давления в диапазоне давлений 12…18 МПа.

2.Определить скорость горения при начальной температуре заряда Т_з=50С по соотношениям

, (2)

, (3)

, (4)

где D=1/B.

Построить графики зависимости скорости горения при Т_з=50С от давления с использованием закона (1) и соотношений (2), (3), (4) .

3

Рис. 2

р

.Определить скорость горения топлива в условиях обтекания газовым потоком при V=200, 300, 400, 500 м/с по соотношениям

f₃(V)=1+k_v(V-V_пор) при V V_пор; (5)

f₃(V)=1+k_v1(V-V_пор)^0,5 при V V_пор;

f₃()=1+k_ (-_пор)= при _пор;

при ;

1 при ;

0,0125J²-0,09J+1,11 при ;

1+k_J(J-J_пор) при .

f₃(J)=

Построить зависимости u(V) для скоростей потока от 200 до 500 м/с

при Р=12МПа.

4.Оценить зависимость скорости горения топлива от деформации растяжения по выражению

f₄()=1+b_. (6)

Значение b_ принять равным 1,0, =0,01.

5.Оценить зависимость скорости горения от ускорения ng, действующего перпендикулярно к горящей поверхности. Принять, что значение

f₅(n)= (7)

составляет: при n=0,710³ f₅(n)= 1,0.

Значение a принять равным a=300 м/с².

6.Построить график зависимости скорости горения от давления при Т_з=50С, при V=300 м/с с использованием выражений (1), (3), (5), (6), (7) .

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4