Федеральное агентство по образованию
Государственное общеобразовательное учреждение
высшего профессионального образования
Тульский государственный университет
Кафедра «Ракетостроение»
Курсовая по предмету аэрогазодинамика.
Выполнил ст. гр.121362 Киричек И.В.
Проверил Худяков М.В.
Тула 2008
Содержание:
Расчет сопла Лаваля с помощью газодинамических функций. 3
Расчет сопла Лаваля в среде Gas2. 6
Расчет крыльевого профиля методом скачков уплотнения и волн разряжения. 8
Расчет крыльевого профиля в среде Gas2. 13
Список литературы 18
Расчет сопла Лаваля с помощью газодинамических функций.
Параметры газа в камере сгорания
№ варианта |
P (МПА) |
T(K) |
Dвых |
h(км) |
k |
5 |
8 |
2000 |
0.2 |
1 |
1.4 |
1.1 Расчет параметров во входном критическом и выходном сечениях сопла.
1.1.1.
1.1.2 Подсчитаем площадь выходного сечения сопла:
Запишем газодинамические функции
P0, T0, 0, параметры торможения (в камере)
FВХ, FКР, FA- площади входного выходного и критического сечений
RВХ, RКР, RA- радиусы входного выходного и критического сечений
DВХ, DКР, DВЫХ- радиусы входного выходного и критического сечений
1.1.3 Рассчитаем параметры для критического сечения сопла
;
;
;
;
;
1.1.4 Рассчитаем параметры для входного сечения сопла
Принимаем
;
;
;
;
;
;
1.2 Проектирование дозвукового участка сопла Лаваля.
1.2.1 Рассчитаем длину дозвукового участка:
1.2.2 Спрофилируем дозвуковую часть сопла по формуле Виташинского
X-координата сечения
X |
0 |
0.04 |
0.08 |
0.12 |
0.16 |
0.2 |
R |
0.094 |
0.074 |
0.053 |
0.042 |
0.038 |
0.037 |
1.3 Проектирование сверхзвукового участка сопла.
1.3.1 Примем согласно
экспериментальным данным полуугол
раструба сопла
,тогда
найдем длину сверхзвуковой части
(конического сопла). Она равна:
.
1.3.2 Спроектируем профилированное сопло , которое обеспечивает получение на выходе параллельного сверхзвукового потока с заданным числом M.
проведем через точку на стенке сопла , соответствующей критическому сечению ,прямую под углом к оси и продолжим ее до пересечения с осью (точка O)
из точки O проведем близко расположенные радиальные прямые ,получим
отложим от критического сечения на оси расстояние равное длине конического сопла (точка А)
проведем из точки А характеристики. Они проведены под углом равным
15'
найдем пересечение радиальной прямой
с
характеристикой
(точка
)
Для сечения проходящего через А1 используя газодинамическую ф-ю
из таблицы по значению
находят значение
,
и
из точки
проводим
характеристики под углом
(откладывается угол от
)
аналогично для других точек
1.4 .Расчет параметров течения газа по соплу.
1.4.1 Расчет параметров на дозвуковом участке сопла ведем по следующей схеме:
ранее дозвуковая часть была разбита на 6 частей, согласно данному разбиению выбираем соответствующие сечения;
считаем
для
каждого из полученных сечений;для полученного значения
находим
из таблицы газодинамических функций
число
по найденным числам можно найти параметры
,
,
,
через газодинамические функции по
сечениям
1.4.2 Расчет параметров на сверхзвуковом участке сопла ведем следующим образом:
на характеристике
в
точках
значение
числа Маха
уже
было найдено ранее; согласно данным
значениям
по
газодинамическим функциям можно найти
значение параметров
,
,
,
в
точках
значение параметров в точках
и
точках
будут соответственно идентичны, так
как соответствующие точки (например
)
будут лежать на одной характеристике,
по построению, поэтому параметрам на
стенке сопла будут соответствовать X
точек
1.4.3 Найдем величину
скорости звука в зависимости от выбранного
сечения по формуле:
Величину скорости находим из зависимости
В результате вычислений получили следующие данные:
|
0.04 |
0.8 |
0.12 |
0.16 |
0.2 |
0,23 |
0,28 |
0,34 |
0,44 |
0,63 |
|
7. 896 |
7. 496 |
6.624 |
5.552 |
4.224 |
1.328 |
0.712 |
0.432 |
0.1192 |
0.088 |
|
13.76 |
13.27 |
12.14 |
10.71 |
8.81 |
3.86 |
2.46 |
1.74 |
0.97 |
0.57 |
|
0.137 |
0.304 |
0.525 |
0.74 |
1 |
1.827 |
2.23 |
2.544 |
3.070 |
3.595 |
|
1992 |
1962 |
1894 |
1802 |
1672 |
1198 |
1008 |
870 |
692 |
556 |
|
123 |
270 |
458 |
630 |
820 |
1268 |
1418 |
1504 |
1618 |
1700 |
|
895 |
888 |
872 |
851 |
820 |
694 |
636 |
591 |
527 |
473 |
1.4.6 Построим по полученным данным графики распределения давления, плотности, температуры, безразмерной скорости и скорости звука по длине сопла.