|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Расчет идеального газового потока в камере ракетного двигателя |
Коврик для запекания, силиконовый "Пекарь". 
Пакеты с замком "Extra зиплок" (гриппер), комплект 100 штук (150x200 мм). КУРСОВАЯ РАБОТА На тему: «Расчет идеального газового потока в камере ракетного двигателя» Самара 2009 Введение Целью данной курсовой работы является закрепление теоретических знаний по курсу механике жидкостей и газа. Идеальный газ поступает в камеру сгорания в виде струи, которая в начальном сечении камеры 0 имеет площадь проходного сечения S0. После входа в камеру сгорания струя газа внезапно расширяется и в некотором сечении 1 полностью и равномерно заполняет поперечное сечение камеры сгорания с площадью SК. На участке от сечения 1 до конечного сечения камеры сгорания К газовый поток получает внешнюю теплоту, эквивалентную теплоте сгорания ракетного топлива. Из камеры сгорания газовый поток поступает в сверхзвуковое сопло с начальным течением К, узким (наименьшей площади) сечением У, выходным сечением а, площади которых равны SК, SУ u Sа. Из сопла газ вытекает во внешнюю среду, давление в которой равно рн. 1. Построение профиля канала переменного сечения Найдем размеры, необходимые для построения профиля сопла: – длина камеры сгорания: мм; – длина дозвуковой части сопла мм; – длина сверхзвуковой части сопла: мм; – радиус камеры сгорания: мм; – радиус потока при входе в камеру сгорания: мм; – радиус выходного сечения сопла: мм; – величины для построения профиля сопла: мм; мм; – величины для нахождения характерных сечений: мм; мм; мм; мм; мм. По найденным размерам строим профиль сопла (рисунок 1 в приложении). После построения снимаем с чертежа недостающие величины радиусов поперечных сечений, необходимые для расчетов: мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм; мм. Рассчитаем площади этих сечений: м2; м2; м2; м2; м2; м2; м2; м2; м2. 2. Расчет параметров газового потока 2.1 Расчет параметров для сечения І0І и ІkІ Вычислим значение газодинамической функции для сечения ІkІ: . По найденному значению с помощью математического пакета Ma hCAD по формуле газодинамической функции определяем соответствующие значение : , . Находим значения остальных газодинамических функций, числа Маха, температуры, критической скорости, скорости газового потока и скорости звука в газе для сечения ІkІ по следующим формулам: , Запишем преобразованное уравнение количества движения для газа, находящегося в камере сгорания между сечениями І0І и ІkІ. С помощью математического пакета Ma hCAD определяем величину , учитывая, что в данном сечении дозвуковой поток, то есть : Получаем . Находим значения газодинамических функций, числа Маха, температуры, критической скорости, скорости газового потока и скорости звука в газе для сечения І0І по следующим формулам: Вычислим оставшиеся параметры газового потока в сечении «к»: Запишем преобразованное уравнение неразрывности для сечений «0» и «к» газового потока: МПа. Остальные параметры вычислим следующим образом: кг/с. Аналогично рассчитаем значения этих же параметров газового потока для сечения «1». Для сечения «2» определяем методом подбора величину из решения уравнения количества движения для газа, учитывая, что в данном сечении дозвуковой поток, т.е. где Принимаем Рассчитаем значения газодинамических функций и параметров по аналогии с расчетами для сечения «1».
Параметры для сечений «3», «у», «4», «5», «а» определим по аналогии учитывая, что в сечении 3 в сечении «у» , в сечениях «4», «5», «а» Полученные значения приведены в таблице 1 (см. Приложение) 2.2 Расчет параметров для сечения «2» – «a» Рассчитаем параметры потока со скачком уплотнения в выходном сечении сопла. Сначала вычислим значение : Соответствующее ему q: Расчет остальных параметров проведем по аналогии с сечением «а». Нужно иметь ввиду, что в прямом скачке уплотнения Т не изменяется, р и ρ скачкообразно уменьшаются. МПа. Все вычисления сведем в таблицу 1 (см. Приложение) Аналогично просчитаем и заполним таблицу 2 (см. Приложение) 2.3 Расчет значений для таблиц 3,4 ; ; ; . . . Некоторые вычисления: ; кН; МПа; кН; кН; кН; кН; кН; кН; кН. По результатам расчетов (таблицы 1–4) в форме графиков, выполняется построение расчетных зависимостей (рисунок 2–7, см. Приложение). Заключение В данной работе был произведен расчет идеального газового потока в камере ракетного двигателя. По исходным данным для живых сечений газового потока 0, 1, k, 2, 3, у, 4, 5 и а были рассчитаны газодинамические функции, параметры торможения, а также рассчитаны варианты идеального газового потока со скачком уплотнения в 5,4, выходном сечениях и с критическим состоянием газа в узком сечении сопла и последующим дозвуковым течением газа по соплу. По расчетов были построены графики изменения параметров газового потока по длине камеры ракетного двигателя. В конце работы были определены силы воздействия потока на камеру и тяга камеры при различных вариантах газового потока. Список источников Абрамович Г.Н. «Прикладная газовая динамика», 4-е издание. М.: Наука, 1976 г., 888 с. Лекции по механике жидкостей и газов. В.А. Курочкин, А.С. Наталевич, А.М. Цыганов «Методические указания к курсовой работе по газовой динамике», Самара: СГАУ, 1994 г. Приложение Результаты расчета параметров газового потока, варианты 3, 4, 5 Варианты 1 – 3 3 1 – 4 4 1 – 5 5 Сечения 5 5за а 4 4за 5 а у 4 5 а r, мм 98.23 98.23 119.07 74.88 74.88 98.23 119.07 63 74.88 98.23 119.07 S, мм2 30313.6 30313.6 44540.4 17614.9 17614.9 30313.6 44540.4 12468.9 17614.9 30313.6 44540.4 q(λ) 0.411 0.764 0.52 0.708 0.838 0.487 0.331 1 0.708 0.411 0.28 λ 1.797 0.556 0.347 1.523 0.657 0.322 0.214 1 0.499 0.269 0.18 & au;(λ) 0.462 0.948 0.98 0.613 0.928 0.983 0.992 0.833 0.959 0.988 0.995 π(λ) 0.067 0.831 0.932 0.181 0.77 0.941 0.973 0.528 0.862 0.958 0.981 &epsilo ;(λ) 0.145 0.876 0.951 0.295 0.83 0.957 0.981 0.634 0.9 0.97 0.987 М 2.413 0.522 0.32 1.775 0.622 0.297 0.196 1 0.465 0.247 0.165 Т , К 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 950 Т, К 438.981 900.968 930.964 582.674 881.739 933.533 942.738 791.667 910.634 938.562 944.877 р , МПа 3.084 1.65 1.65 3.084 2.605 2.605 2.605 3.084 3.084 3.084 3.084 р, МПа 0.2068 1.371 1.547 0.5573 1.956 2.451 2.536 1.629 2.661 2.956 3.027 ρ , кг/м3 11.301 6.045 6.045 11.301 9.546 9.546 9.546 11.301 11.301 11.301 11.301 ρ, кг/м3 1.64 5.295 5.784 3.329 7.723 9.137 9.364 7.164 10.17 10.964 11.149 акр, м/с 564.291 564.2
91 564.291 564.291 564.291 564.291 564.291 564.291 564.291 564.291 564.291 λакр, м/с 1014 314.018 195.661 859.494 370.513 181.979 120.851 564.291 281.369 151.667 101.507 а, м/с 420.199 601.986 611.925 484.111 595.528 612.769 615.782 564.291 605.207 614.417 616.481 Ma, м/с 1014 314.018 195.661 859.494 370.513 181.979 120.851 564.291 281.369 151.667 101.507 G, кг/с 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 ρсS, кг/с 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 50.406 Результаты расчета импульсов газового потока Варианты 1 – 5 1 – 5 1 – 5 1 2 3 4 5 Сечения 0 к у а а а а а λ 0.397 0.402 1 1.92 0.521 0.347 0.214 0.18 р , МПа 3.5 3.084 3.084 3.084 1.161 1.65 2.605 3.084 S, мм2 10535.5 21072.6 12468.9 44540.4 44540.4 44540.4 44540.4 f 1.084 1.085 1.268 0.431 1.133 1.066 1.026 1.019 Ф, кН 39.954 70.508 48.76 59.224 58.581 78.306 119.036 139.97 Результаты расчета сил и тяги Варианты 1 2 3 4 5 σв.р 0.9143 0.9143 0.9143 0.9143 0.9143 σТ 0.9638 0.9638 0.9638 0.9638 0.9638 σП - 0.3825 0.5385 0.8459 1 рН, МПа 0.11 0.987 1.547 2.536 3.027 Р0-к, кН 30.554 30.554 30.554 30.554 30.554 Рк-у, кН -21.748 -21.748 -21.748 -21.748 -21.748 Ру-а, кН 10.464 9.821 29.546 70.276 90.61 Р0-а, кН 19.27 18.627 38.352 79.082 99.416 Рвнутр, кН 59.224 58.581 78.306 119.036 139.97 Рнар, кН -4.899 -48.95 -68.904 -112.954 -134.824 Р, кН 54.324 9.632 9.402 6.081 5.146 Рисунок 1 – Схема камеры ракетного двигателя Рисунок 2 – Изменение температуры газа по длине камеры ракетного двигателя Рисунок 3 – Изменение давления газа по длине камеры ракетного двигателя Рисунок 4 – Изменение плотности газа по длине камеры ракетного двигателя Рисунок 5 – Изменение скорости газового потока по длине камеры ракетного двигателя
Сама идея к тому времени была уже не нова, но технически воплощалась весьма оригинально. Солнечные батареи, расположенные в виде диска, давали электрическую энергию кораблю, помещенному в центр. Вся конструкция внешне напоминала «летающие тарелочки», ставшие знаменитыми много позже. Ток высокого напряжения шел в камеру двигателя космического корабля, куда подавалось твердое топливо в виде тонких проволочек алюминия, никеля, вольфрама, свинца или жидкое в виде ртути и электропроводящих растворов. Сильный электрический разряд приводил к тепловому взрыву. Такой тепловой взрыв уже исследовали зарубежные ученые, но никто из них не додумался применить этот эффект для ракетного двигателя. А между тем расчеты показывали, что истечение продуктов этого взрыва может происходить со скоростями во много раз большими, чем при химических реакциях. Глушко придумал новый тип ракетного двигателя: электрический ракетный двигатель (ЭРД). Но жизнь не стала ждать, когда Валентин станет богатым и знаменитым: постановлением правления ЛГУ от 20 февраля 1929 года он был исключен за неуплату 112 рублей 50 копеек
2. Расчет потребного воздухообмена при общеобменной вентиляции
3. Расчет необходимого количества закупаемого сырья с помощью средств Excel и VBA
5. Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
9. Расчет параметров ступенчатого p-n перехода (zip 860 kb)
12. Расчет параметров ступенчатого p-n перехода
13. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем
14. Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
Стиральный порошок "Burti Color" для цветных вещей, 1,5 килограмм. 
Средство дезинфицирующее "Блокатор вирусов", 1 штука. 
Обложки для переплета, А4, пластик, 150 мкм, прозрачные, 100 шт.. 17. Расчет параметров и режимов работы транзисторных каскадов усилителя низкой частоты
18. Расчет параметров коммутируемой телекоммуникационной сети
20. Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11
21. Расчет устройства для измерения параметров реле
25. Расчет параметров резания автогрейдера и определение параметров виброплиты
26. Расчет параметров тягового электродвигателя
27. Расчеты параметров БВР при проведении горизонтальной подземной выработки
28. Выбор основных параметров, расчет и конструирование тепловозов
29. Расчет параметров режимов и оборудования электрических сетей и мероприятий энергосбережения
30. Расчет процесса горения газообразного топлива
31. Расчет и проектирование системы очистки воздуха от зерновой пыли
Пенал-косметичка "Pixie Crew" с силиконовой панелью для картинок (чёрный, синий). 
Набор детской посуды "Холодное сердце. Дисней", 3 предмета. 
Фоторамка на 9 фотографий С31-019 Alparaisa "Family", черно-золоченое золото, 61,5x54,5 см. 33. Обзор методов и способов измерения физико-механических параметров рыбы
35. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
36. Аккредитивные формы расчетов
37. Правовое регулирование расчетов с использованием пластиковых карт
41. О количестве фортепианных сонат В.А. Моцарта
42. Расчет надежности, готовности и ремонтопригодности технических средств и вычислительных комплексов
45. Программы для расчета на прочность совместимые с AutoCad
46. Расчет дифференциального уравнения первого, второго и третьего порядка методом Эйлера
47. Зависимость количества лейкоцитов в крови человека от уровня радиации
48. Лечение вестибулярных шванном: Общие параметры
Сумка-мини для раскрашивания "Модница" (контур-серебро). 
Детский трехколесный велосипед Jaguar (цвет: синий). 
Копилка "Свинка с мелом", 20x15x16 см, арт. 223018. 49. Расчет освещения рабочего места оператора ЭВМ
50. Могут ли восстанавливаемые виды энергии полностью заменить фоссильные топлива?
51. Измерение осаждения загрязнителей из воздуха. Мониторинг кислотных осадков
57. Расчет схемы электроснабжения плавильного цеха обогатительной фабрики
58. Расчет ленточного конвейера для литейного цеха
59. Расчет поворотного крана на неподвижной колонне
60. Расчет системы электроснабжения с напряжением сети 1 кВ и ниже
61. Тяговый расчет локомотива ВЛ-80Р
62. Расчет надежности электроснабжения подстанции "Южная"
63. Типовой расчет по основам светотехники
64. Расчет наматывающего устройства
Подушка с принтом "FIFA 2018", прямоугольная, синий, 40x29 см. 
Набор детской посуды "Принцесса", 3 предмета. 65. Расчет прямозубой цилиндрической передачи
66. Расчет редуктора
67. Расчет силового трансформатора
68. Расчет и проектирование одноступенчатого, цилиндрического, шевронного редуктора общего назначения
69. Расчет тепловой схемы с паровыми котлами
73. Измерение параметров лазеров
74. Расчет сборочной машины для сборки детали "Пластина контактная"
75. Расчет подземных инженерных сетей
77. Расчет комбинированной шлицевой протяжки группового резания
78. Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)
79. Расчет конвейерной установки в условиях ш. "Воркутинская"
80. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
Ковш для ванны "Flipper", с лейкой, мятный. 
Настольная игра "Спящие королевы". 
Настольная игра "Морской бой для детей" (арт. Ин-1761). 81. Кинематический и силовой расчет привода
82. Расчет механизмов – козлового консольного крана грузоподъемностью 8 тонн
83. Расчет теплопотерь и системы отопления индивидуального жилого дома
84. Расчет и проектирование коробки скоростей к операционному токарному станку
85. Разработка схемы автоматического регулирования и контроля параметров управления методической печи
89. Расчет разделения смеси диоксан-толуол в насадочной ректификационной колонне
90. Расчет проектируемой оснастки на пластмассовое изделие
92. Расчет кромкогибочного пресса ERFUHRT 250т.
93. Расчет ретификационной колонны установки «Деэтанизации бензина».
94. Расчет технических нормативов дороги
95. Двигатели внутреннего сгорания
Заварочный чайник "Mayer & Boch", 500 мл. 
Детский велосипед "Jaguar" трехколесный (цвет: оранжевый). 
Ежедневник. Гравити Фолз. 97. Проектирование и исследование механизмов двигателя внутреннего сгорания
99. Расчет трансфинплана грузового АТП
100. Тепловой расчет двигателя
Совок большой. 
Копилка "Капитан Шарки. Capt'n Sharky". 
