Расчет и проектирование жидкостного ракетного двигателя
Характеристика компонентов топлива. Открытая и закрытая схема пневмогидравлической системы. Принцип работы и энергетический расчет двигательной установки с дожиганием и без дожигания генераторного газа: запуск, работа в полёте и останов двигателя.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 07.12.2011 |
Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Курсовая работа на тему:
«Расчет и проектирование ЖРД»
Содержание
Введение
1. Краткая характеристика компонентов топлива
1.1 Топливо
1.2 Азотный тетроксид
1.3 Нессиметричный диметил гидрозин
1.4 Топливная пара
2. Терморасчёт
3. Составление ПГС
3.1 Открытая ПГС с насосной системой подачи
3.2 Закрытая ПГС с насосной системой подачи
4. Энергетический расчет без дожигания генераторного газа. Общие формулы
4.1 Запуск, работа в полёте и останов двигателя
4.2 Насос окислителя
4.3 Насос горючего
4.4 Выбор параметров для энергетического расчёта открытой схемы
4.5 Результаты расчётов
5. Энергетический расчет с дожиганием генераторного газа. Общие формулы
5.1 Запуск, работа в полёте и останов двигателя
5.2 Насос окислителя
5.3 Насос горючего
5.4 Выбор параметров для энергетического расчёта закрытой схемы
5.5 Результаты расчётов
6. Сопоставительный анализ рассматриваемых вариантов двигателя
Вывод
Приложения
Список литературы
Введение
Описание аналога
Однокамерный жидкостный ракетный двигатель РД253 (11Д43) разработан ОКБ-ГДЛ в 1961-65 гг. для РН «Протон» (8К82). Используется в двигательной установке первой ступени, состоящей из 6 двигателей РД253.
Двигатель выполнен по схеме с дожиганием рабочего тела турбины в камере сгорания. Двигатель работает на компонентах топлива: Окислитель - азотный тетроксид (АТ). Горючее -диметилгидразин несимметричный (НДМГ).
Основные технические данные
1. Тип двигателя Жидкостный ракетный однокамерный с насосной подачей топлива 2. Индекс 11Д43 (РД253) 3. Тяга на предварительной ступени Не более 0.85 МН 4. Номинальные, на главной ступени при атмосферном давлении 750 мм рт. ст.: тяга удельный импульс 1.474 МН 2795 м/с 5. Номинальные в пустоте: тяга удельный импульс 1.635 МН 3100 м/с 5. Все двигателя сухой залитый 108025 кг 1260±30 кг 6. Габаритные размеры длина максимальный диаметр Не более 3000 мм 1500 мм. |
1. Краткая характеристика компонентов топлива
1.1 Топливо
В составе топлива для реакции горения должны быть два компонента - окислитель и горючее. Рассмотрение физико-химические и эксплуатационные свойства ракетных топлив, остановимся вначале на окислителях.
В процессе окислительно-восстановительной химической реакции, реакции горения, как известно, происходит обмен электронами и выделяющаяся при этом энергия переходит в тепло. Для химического ракетного двигателя продукты реакции являются рабочим телом, они истекают с большой скоростью из сопла, создают тягу, и, таким образом, осуществляется рабочий процесс двигателя. В соответствии с принятой терминологией окислителем называется вещество или группа веществ, которые в процессе химической реакции приобретают электрон или несколько электронов на внешние оболочки атома. А горючим в свою очередь вещества отдающими электрон
1.2 Азотный тетроксид N2O4
Четырёхокись азота при обычной температуре представляет собой токсичную светло-оранжевую жидкость с запахом азотной кислоты, окраска которой с повышением температуры переходит в бурую. Бурый цвет, усиливающийся с повышением температуры, обусловлен наличием в жидкости диоксида азота NO2, поскольку продукт представляет собой равновесную систему N2O4-2NO2, в которой с повышением температуры равновесие смещается вправо. При -11,2 ?С и ниже четырёхокись азота превращается в бесцветную кристаллическую массу; бесцветные кристаллы состоят только из молекул N2O4.
Четырёхокись азота кипит при 295 К, легко диссоциирует, начиная с 285-288 К и обладает очень высокой летучестью. При нормальной температуре давление насыщенных паров невысокое - 0,2 МПа при 308 К. Упругость паров четырёхокиси азота равномерно повышается в интервале от 233 до 295 К, т.е. до температуры её кипения, при дальнейшем же повышении температуры упругость паров резко нарастает, это объяснимо диссоциацией молекулы четырёхокиси азота.
Критическая температура 431 К, критическое давление 99 кг/см2. При охлаждении четырёхокись азота до температуры ниже 233 К в атмосфере над её твёрдой поверхностью также имеется значительное количество газообразной окиси.
Окислитель АТ - весьма токсичный продукт, ПДК=0,002 мг/л. Вдыхание паров азотного тетроксида недопустимо даже в очень больших концентрациях. Все работы должны производиться в противогазах, а лабораторные исследования - только под вытяжкой. Нейтрализация окислителя производится щелочными средами.
Коррозионная активность существенно ниже, чем у азотной кислоты (примерно в 10 раз). С углеводородами (ароматическими, спиртами и т.п.) его растворение идёт со значительным тепловыделением, которое может привести к самовоспламенению и даже взрыву. Это обстоятельство делает недопустимым применение углеводородных смазок в контакте с четырёхокисью азота. В качестве смазки допускается применять смеси графита и жидкого стекла.
Ёмкости для хранения окислителей АТ изготавливают из алюминия или высоколегированной стали, арматуру систем - также из высоколегированной стали. Из пластмасс стоек по отношению к окислителю лишь фторопласт-4 и в несколько меньшей степени фторопласт-3.
Из-за узкого температурного диапазона (269ч295 К) жидкофазного состояния N2O4 на ракетных установках в зависимости от условий эксплуатации может вызывать необходимость применения термостатирования. Так, в условиях космоса или на земле в условиях низких температур необходимо обеспечить прогрев азотного тетроксида. При хранении заряженной установки в лётных условиях при высокой температуре, необходимо охлаждение ёмкостей с N2O4, иначе начнётся диссоциация.
В отечественном ракетостроении окислитель нашёл основательное применение в сочетании с горючим - несимметричным диметилгидразином.
Физико-химические свойства четырёхокиси азота:
Плотность, кг/см3 |
1470 |
||
Молекулярный вес |
92,016 |
||
Вязкость при 25 ?С, мПа·с |
0,39 |
||
Температура, К: |
|||
плавления |
261,96 |
||
кипения |
294,31 |
||
критическая |
431,36 |
||
Критическое давление, МПа |
9,996 |
||
Теплота, кДж/моль: |
|||
испарения |
33,142 |
||
плавления |
14,662 |
||
диссоциации |
57,317 |
1.3 Несимметричный диметилгидразин (CH3)2N-NH2
НДМГ при нормальных условиях представляет собой очень гигроскопичную жидкость с запахом аммиака. НДМГ - прозрачная, бесцветная, по плотности близкая к керосину, маловязкая и весьма летучая жидкость. Он хорошо смешивается с водой, нефтепродуктами; отличается хорошими низкотемпературными свойствами.
Температура кипения НДМГ равна 336 К, температура плавления - 215,9 К. Плотность при 295 К равна 0,7914 г/см3. Критическая температура равна 522 К, критическое давление 60 кгс/см2.
НДМГ - весьма стойкое и стабильное вещество, при нормальных условиях не чувствительно к удару, трению, световым и звуковым импульсам. При нагревании способно к термическому разложению, которое начинается с температуры 400 К и интенсивно развивается с ростом температуры.
Коррозионная активность НДМГ невелика, с ним нормально работают стали, чистый алюминий и его сплавы без окислов, титан, никель, монель-металл, сплавы меди применять не рекомендуется. В качестве прокладочного материала можно применять фторопласты, полиэтилен, каучук, асбест с фторопластом (фторасбесты). Допустимы эластомеры и бутилкаучуки, хлоропрены, плексиглас. Оргстекло, полихлорвинил разрушаются под действием НДМГ.
НДМГ очень гигроскопичен, и следует принимать меры, исключающие непосредственный контакт жидкости с воздухом. При контакте с воздухом НДМГ медленно окисляется и даже при комнатной температуре, более интенсивно при нагревании и повышении давления. При давлениях выше 2 атм. НДМГ с кислородом воздуха может дать взрыв и поэтому для наддува баков с НДМГ необходимо использовать азот или другие инертные газы.
Токсичность НДМГ высока, и последствия отравления очень тяжелы: почти полная потеря работоспособности при слабом отравлении и расстройство деятельности нервной системы при более сильных отравлениях. Токсичное действие НДМГ может передаваться через одежду, поэтому совершенно недопустимо нахождение в производственной одежде в столовых или домашних условиях, это особенно опасно для детей.
Максимальные допустимые концентрации НДМГ в воздухе рабочих помещений составляет 0,5·10-6мг/л.
Энергетические характеристики несимметричного диметилгидразина существенно зависят от выбора окислителя. Так с азотным тетроксидом удельный импульс достигает 2850-2900 м/с (280ч285 с) в области, близкой к стехиометрическим условиям или чуть ниже, при б =0,85ч0,9.
НДМГ как горючее нашёл широкое применение в отечественной и зарубежной технике в топливах с азотнокислотными окислителями и азотным тетроксидом.
Физико-химические свойства несимметричного диметилгидразина:
Плотность, кг/см3 |
790 |
||
Молекулярный вес |
60,08 |
||
Вязкость при 25 ?С, мПа·с |
0,51 |
||
Температура, К: |
|||
кипения |
336 |
||
вспышки |
274 |
||
самовоспламенения |
523 |
||
замерзания |
215,96 |
||
критическая |
523 |
||
Критическое давление, МПа |
5,35 |
||
Теплота, кДж/моль: |
|||
сгорания |
1981,0 |
||
образования |
-47,4 |
1.4 Топливная пара
НДМГ и АТ образует самовоспламеняющееся пару топлива, очевидно, целесообразно их применение на современных жидкостных ракетных двигателях. Данное топливо удачно соединяет в себе такие достоинства, как хорошая энергетическая эффективность, самовоспламеняемость, приемлемые температуры кипения и замерзания компонентов, неагрессивность окислителя. Это позволило создать эффективные унифицированные двигательные системы для космических аппаратов длительного функционирования, стратегические ракеты с высокой боеготовностью, благодаря возможности длительного (многолетнего) содержания их в постоянно заправленном состоянии.
НДМГ |
АТ |
||
состав |
97,1% (CH3)2N2H2 1,8% (CH3)2N2CH2 1,1% (CH3)2NH |
N2O4 |
|
i, кДж/кг |
823,6 |
- 212,5 |
|
с, г/см3 |
0,786 |
1,443 |
|
Т, єК |
298,15 |
298,15 |
|
примеси |
H2O |
HNO3 |
Свойства продуктов сгорания топливной пары:
Топливо |
Коэффициент избытка окислителя бок |
Плотность топлива, г/см3 |
Удельная энтальпия топлива, кДж/кг |
Камера сгорания |
Выходное сечение сопла при 0,1 МПа и е = 5000 |
||||
давление, МПа |
температура, К |
средний молекулярный вес |
температура, К |
средний молекулярный вес |
|||||
N2O4+ НДМГ |
0,3 - 0,4 |
1,006 - 1,358 |
От +326,6 до -134,6 |
0,1 - 50 |
1753 - 3648 |
15,18 - 24,56 |
253 - 948 |
20,22 - 25,68 |
С азотным тетроксидом НДМГ взаимодействует очень активно с периодом задержки примерно 0,004 с.
2. Терморасчёт
б |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
|
Iуд, м/с |
2532,6 |
2979,6 |
3360,6 |
3571 |
3639,4 |
3684 |
3570,2 |
3463,8 |
3274,9 |
3113 |
2972,7 |
Зависимость Iуд у земли от коэффициента избытка окислителя.
Судя по данному графику, выбираем бopt, исходя из максимального значения удельного импульса. Это значение бopt соответствует значению коэффициента избытка окислителя в ядре потока в камере. А в пристеночном слое б меньше бopt, так как нам необходимо уменьшить температуру газа в пристеночном слое во избежание прогара камеры.
РК, МПа |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
Iуд, м/с |
3639,6 |
3659 |
3673,3 |
3684,2 |
3693 |
3700,3 |
3706,5 |
3711,9 |
3716,7 |
3720,9 |
3724,8 |
Зависимость удельного импульса у земли от давления в камере сгорания при б=1 .
3. Составление ПГС
3.1 Открытая схема с насосной системой подачи
1- обратный клапан
2- обратный клапан
3- дренажно-предохранительный клапан
4- дренажно-предохранительный клапан
5- бак горючего
6- бак окислителя
7- заправочно-сливной клапан
8- заправочно-сливной клапан
9- мембранный клапан
10- мембранный клапан
11- пиростартер
12- преднасос окислителя (эжектор)
13- преднасос горючего (эжектор)
14- насос окислителя
15- насос горючего
16- турбина
17- двухзонный газогенератор наддува
18- газогенератор наддува
19- отсечной клапан
20- отсечной клапан
21- редуктор газовый
22- редуктор газовый
23- РКС
24- газогенератор
25- отсечной клапан
26- отсечной клапан
27- настроечная шайба
28- отсечной клапан
29- СОБ
30- отсечной клапан
31- камера сгорания
32- сигнализатор давления
33- ССК в газогенераторе
3.2 Закрытая схема с насосной системой подачи
1- обратный клапан
2- обратный клапан
3- дренажно-предохранительный клапан
4- дренажно-предохранительный клапан
5- бак горючего
6- бак окислителя
7- заправочно-сливной клапан
8- заправочно-сливной клапан
9- мембранный клапан
10- мембранный клапан
11- пиростартер
12- преднасос окислителя (эжектор)
13- преднасос горючего (эжектор)
14- насос окислителя
15- насос горючего
16- турбина
17- двухзонный газогенератор наддува
18- газогенератор наддува
19- отсечной клапан
20- отсечной клапан
21- редуктор газовый
22- редуктор газовый
23- РСК
24- газогенератор
25- отсечной клапан
26- отсечной клапан
27- СОБ
28- отсечной клапан
29- сигнализатор давления
30- камера сгорания
31- пусковая турбина
32-расходная шайба
4.Энергетический расчет ДУ без дожигания генераторного газа
4.1 Запуск, работа в полёте и останов двигателя
Описание. ПГС двигателя включает в себя камеру, агрегаты автоматики, агрегаты системы подачи топлива, систему наддува баков, устройства для обеспечения его нормальной эксплуатации и предназначена для подачи требуемого количества компонентов топлива в камеру двигателя под необходимым давлением и в заданном их соотношении.
Исполнительными органами системы управления двигателя являются электропневматические, пиротехнические и механические устройства, входящие в ПГС двигателя. Они осуществляют автоматическое управление запуском, остановкой, а также автоматическое поддержание рабочих процессов в камере и газогенераторе для обеспечения заданных значений тяги, соотношения компонентов топлива и устойчивой работы.
В данной схеме производится выброс отработанного на турбине генераторного газа наружу (в окружающую среду).
Генераторный газ вырабатывается двухкомпонентным газогенератором (24), путем сжигания основных компонентов топлива. Генераторный газ - восстановительный.
Выхлоп генераторного газа происходит с малым перепадом давления на выхлопном насадке.
Расход окислителя в камеру сгорания (31), так же как для большинства ЖРД превышает расход горючего.
Наддув баков осуществляется генераторным газом (соответственно окислительным газом ГГ наддува (17) - бак окислителя (6), восстановительным, двухзонным ГГ наддува (17) - бак горючего (5) ).
Для обеспечения заправки и слива баков компонентами установлены заправочно-сливные устройства (7) и (8). Так же на случай повышения давления в баках предусмотрены дренажно-предохранительные клапаны (3) и (4).
Работа эжекторов
Жидкость, подводимая к насадкам , отбирается из магистрали компонента за насосом. Через насадки с большой скоростью происходит истечение компонентов в поток жидкости, проходящей через эжектор.
В результате смешения обоих потоков в эжекторе происходит изменение количества движения основного (эжектируемого) потока, как следствие, повышение давления на выходе из эжектора.
Запуск двигателя
1. Подготовка к запуску.
При подаче сигнала на пиропатроны мембранных клапанов (10) и (9) происходит заполнение жидкими компонентами трубопроводов до насосов и полостей самих насосов.
2. Включение системы подачи компонентов.
Запуск осуществляется подачей электрического сигнала на пиростартер (11), пороховые газы поступают на турбину(16) и раскручивают ее до необходимых оборотов. Одновременно газы поступают на пусковые клапаны “О” и “Г”. Вращение турбины (16) в свою очередь приводит в движение насосы окислителя (14) и горючего (15), компоненты топлива начинают поступать в газогенератор (24), где происходит их самовоспламенение и горение. Дальнейшая раскрутка турбины происходит от генераторного газа.
Наддув баков производится следующим образом: окислительный газ проходит через редуктор (22) и обратный клапан (1), после чего поступает в бак окислителя (6) и повышает в нем давление до номинального, а восстановительный газ проходит через редуктор (21) и обратный клапан (2) и также повышает давление в баке горючего (5) до номинального. mm
3. Включение камеры двигателя.
Одновременно с поступлением компонентов в ГГ компоненты также поступают в магистрали камер двигателя, магистрали выполнены таким образом, что окислитель поступает в камеры с запозданием после чего происходит самовоспламенение компонентов, и при достижении определенного давления в камере выбивается заглушка камеры и двигатель выходит на начальный режим. Система ССК (29), (33) на начальном режиме открыта и не создает значительного сопротивления в магистралях. Магистрали ГГ рассчитаны таким образом, чтобы горючее поступало раньше окислителя, а через 0.1 с после поступления окислителя в ГГ срабатывает отсечной клапан (20) и восстановительный газ начинает поступать в надувной ГГ, куда окислитель поступает раньше газа. Все прочие клапаны: (25),(26),(28),(30) открыты с момента поступления компонентов.
Горючее протекает в межрубашечном пространстве камеры и охлаждает ее стенки, также создается пристеночный слой горючего.
В ГГ в межрубашечном пространстве также поступает горючее, охлаждая стенки ГГ.
После срабатывания сигнализатора давления (32) на клапан окислителя (28) и клапаны горючего (30) подается напряжение, агрегаты перестраиваются, двигатель выходит на номинальный режим.
4. Работа двигателя в полете.
Регулирование тяги происходит с помощью регулятора расхода, работающий от сигналов РКС(23). Система ССК (29), (33) начинает работать через 0,5 с. после начала работы двигателей.
Останов двигателя
Через определенное время работы двигателя 2-й ступени подается сигнал на останов двигателя, отработавшего свой ресурс.
При подаче сигнала на останов сначала двигатель переходит на пониженный режим, чтобы после выключения снизить импульс последействия, затем сигнал подается на отсечные клапаны (25) и (26), они закрываются и в газогенератор перестают поступать компоненты.
После закрытия клапанов на магистрали ГГ срабатывают отсечные клапаны (28) и (30) перекрывая магистрали камер сгорания.
После их срабатывания двигатель останавливается.
Общие формулы
Уравнение энергетического баланса:
Мощность на валу турбины: , где
- относительный расход на привод ТНА:
- суммарный расход продуктов сгорания через камеру ЖРД.
- суммарный массовый расход газогенераторного газа через турбину ТНА.
- адиабатическая работа генераторного газа на турбине:
, где
n - показатель процесса.
- перепад давления на турбине.( в расчетах примем )
- эффективный КПД турбины.
- работоспособность продуктов сгорания газогенератора.
Общая формула для мощности турбины:
4.2 Насос окислителя
Расход окислителя:
, где
- массовый расход окислителя на бустерный насос окислителя.
- массовый расход окислителя, используемый для наддува баков
- относительный расход окислителя, используемого на привод бустерного насоса.
- доля окислителя на наддув бака окислителя.
- давление в баке окислителя ( в расчетах примем )
- работоспособность продуктов сгорания наддувного газогенератора бака окислителя
- к.п.д. тепловых потерь ( в расчетах примем )
- доля окислителя на наддув бака горючего
-соотношение компонентов в надувном газогенераторе бака горючего
- давление в баке горючего (в расчетах примем )
- работоспособность продуктов сгорания надувного газогенератора бака горючего
- относительный напор бустерного насоса. (в расчетах примем )
- коэффициенты полезного действия бустерных насоса и турбины окислителя.
( в расчетах примем , )
- соотношение между компонентами в КС.
- соотношение между компонентами в газогенераторе
- соотношение между компонентами в двигателе.
- плотность окислителя.
- перепад давления, обеспечиваемый насосом окислителя.
- давление на выходе из насоса.
- давление на входе в насос окислителя. ( в расчетах примем )
- эффективный КПД насоса окислителя.
Общая формула для мощности насоса окислителя:
4.3 Насос горючего
Расход горючего:
, где
- массовый расход горючего, используемый для привода бустерного насоса.
- массовый расход горючего, используемый для наддува баков
- доля горючего на наддув бака горючего
- давление в баке горючего ( в расчетах примем )
- работоспособность продуктов сгорания надувного газогенератора бака горючего
- к.п.д. тепловых потерь ( в расчетах примем )
- соотношение компонентов в надувном газогенераторе бака горючего
- относительный расход горючего, используемого для привода бустерного агрегата.
- плотность горючего.
- относительный напор бустерного насоса. (в расчетах примем )
- коэффициенты полезного действия бустерных насоса и турбины окислителя.
( в расчетах примем , )
- перепад давления, обеспечиваемый насосом горючего:
- давление на выходе из насоса горючего.
- давление на входе в насос горючего ( в расчетах примем)
- эффективный КПД насоса горючего.
Общая формула для мощности насоса горючего:
Из равенства следует:
Уравнение разрешается относительно , затем, зная теоретический удельный импульс при заданных значениях давления в камере сгорания, который следует из термодинамического расчёта, и соответствующих значениях , можно определить удельный импульс двигателя , который в данной схеме не равен удельному импульсу камеры. По найденному максимальному значению удельный импульс двигателя можно найти суммарный расход , расходы через газогенератор и камеру сгорания , зная заданное значение тяги и соотношения компонентов в камере сгорания и газогенераторе и соответственно уточнить мощность турбины и насосов.
Получить удельный импульс двигателя можно исходя из зависимости:
, где 0.95 - коэффициент потерь удельного импульса.
- данные, полученные из термодинамического расчета.
.
4.4 Выбор параметров для энергетического расчёта открытой схемы
Для открытой схемы выбран восстановительный газогенератор с параметрами:
Т = 1300 К, R=525 кДж/кг, n = 1.16,
Для системы наддува бака горючего выберем газогенератор с параметрами:
Для системы наддува бака окислителя выберем газогенератор с параметрами:
Свойства компонентов:
Окислитель АТ: кг/;
Горючее НДМГ: кг/;
Коэффициенты полезного действия насосов и турбин:
, , , ,
Значения перепадов давления:
Па,
Па,
Па,
Па,
Па.
4.5 Результаты расчётов
№ |
Р в камере, МПа |
о |
Iуд в камере, м/с |
Iуд двигателя, м/с |
|
1 |
6 |
0.013 |
3639.6 |
3417 |
|
2 |
8 |
0.016 |
3659 |
3423 |
|
3 |
10 |
0.02 |
3673.3 |
3425 |
|
4 |
12 |
0.023 |
3684.2 |
3423 |
|
5 |
14 |
0.027 |
3693 |
3419 |
|
6 |
16 |
0.03 |
3700.3 |
3414 |
|
7 |
18 |
0.034 |
3706.5 |
3407 |
|
8 |
20 |
0.038 |
3711.9 |
3400 |
|
9 |
22 |
0.042 |
3716.7 |
3392 |
|
10 |
24 |
0.045 |
3720.9 |
3384 |
|
11 |
26 |
0.049 |
3724.8 |
3375 |
См. график «Обоснование pк opt -открытая СП» графическая часть.
Соответственно максимальное значение удельного импульса в камере получается при , его значение
Результаты расчёта мощностей и расходов по приведенным ранее формулам:
, ,
.
5. Энергетический расчет ДУ с дожиганием генераторного газа
5.1 Запуск, работа в полёте и останов двигателя
Описание. ПГС двигателя включает в себя камеру, агрегаты автоматики, агрегаты системы подачи топлива, систему наддува баков, устройства для обеспечения его нормальной эксплуатации и предназначена для подачи требуемого количества компонентов топлива в камеру двигателя под необходимым давлением и в заданном их соотношении.
Исполнительными органами системы управления двигателя являются электропневматические, пиротехнические и механические устройства, входящие в ПГС двигателя. Они осуществляют автоматическое управление запуском, остановкой, а также автоматическое поддержание рабочих процессов в камере и газогенераторе для обеспечения заданных значений тяги, соотношения компонентов топлива и устойчивой работы.
Генераторный газ вырабатывается двухкомпонентным газогенератором (24), путем сжигания основных компонентов топлива. Генераторный газ - окислительный.
Расход окислителя в камеру сгорания (31), так же как для большинства ЖРД превышает расход горючего.
Наддув баков осуществляется генераторным газом (соответственно окислительным газом ГГ наддува (18) - бак окислителя (6), восстановительным, двухзонным ГГ наддува (17) - бак горючего (5) ).
Для обеспечения заправки и слива баков компонентами установлены заправочно-сливные устройства (7) и (8). Так же на случай повышения давления в баках предусмотрены дренажно-предохранительные клапаны (3) и (4).
Работа эжекторов
Жидкость, подводимая к насадкам , отбирается из магистрали компонента за насосом. Через насадки с большой скоростью происходит истечение компонентов в поток жидкости, проходящей через эжектор.
В результате смешения обоих потоков в эжекторе происходит изменение количества движения основного (эжектируемого) потока, как следствие, повышение давления на выходе из эжектора.
Запуск двигателя
1. Подготовка к запуску.
При подаче сигнала на пиропатроны мембранных клапанов (10) и (9) происходит заполнение жидкими компонентами трубопроводов до насосов и полостей самих насосов.
2. Включение системы подачи компонентов.
Запуск осуществляется от стартовой (пусковой) турбины (31) подачей электрического сигнала на пиростартер (11), пороховые газы поступают на турбину (16) и раскручивают ее до необходимых оборотов. Одновременно газы поступают на пусковые клапаны “О” и “Г”. Вращение турбины (16) в свою очередь приводит в движение насосы окислителя (14) и горючего (15), компоненты топлива начинают поступать в газогенератор (24), где происходит их самовоспламенение и горение. Дальнейшая раскрутка турбины происходит от генераторного газа.
Наддув баков производится следующим образом: окислительный газ проходит через редуктор (22) и обратный клапан (1), после чего поступает в бак окислителя (6) и повышает в нем давление до номинального, а восстановительный газ проходит через редуктор (21) и обратный клапан (2) и также повышает давление в баке горючего (5) до номинального.
3. Включение камеры двигателя.
Одновременно с поступлением компонентов в ГГ, горючее поступает в магистраль камеры двигателя и затем в КС (30), окислительный газ поступает в камеру с турбины (16) после чего происходит самовоспламенение компонентов, и при достижении определенного давления в камере выбивается заглушка камеры и двигатель выходит на начальный режим. Система СОБ (27) на начальном режиме открыта и не создает значительного сопротивления в магистралях. Магистрали ГГ рассчитаны таким образом, чтобы горючее поступало раньше окислителя, а через 0.1 с после поступления окислителя в ГГ срабатывает отсечной клапан (20) и восстановительный газ начинает поступать в надувной ГГ, куда окислитель поступает раньше газа. Все прочие клапаны: (25),(26),(28) открыты с момента поступления компонентов.
Горючее протекает в межрубашечном пространстве камеры и охлаждает ее стенки, также создается пристеночный слой горючего.
В ГГ в межрубашечном пространстве также поступает горючее, охлаждая стенки ГГ.
После срабатывания сигнализатора давления (29) на клапан горючего (28) подается напряжение, агрегаты перестраиваются, двигатель выходит на номинальный режим.
4. Работа двигателя в полете.
Регулирование тяги происходит с помощью регулятора расхода, работающий от сигналов РСК(23). Система СОБ (27) начинает работать через 0,5 с. после начала работы двигателей.
Останов двигателя
Через определенное время работы двигателя 2-й ступени подается сигнал на останов двигателя, отработавшего свой ресурс.
При подаче сигнала на останов сначала двигатель переходит на пониженный режим, чтобы после выключения снизить импульс последействия, затем сигнал подается на отсечные клапаны (25) и (26), они закрываются и в газогенератор перестают поступать компоненты.
После закрытия клапанов на магистрали ГГ срабатывает отсечной клапан (28) перекрывая магистраль камеры сгорания.
После их срабатывания двигатель останавливается.
Общие формулы
, где - мощность турбины, - мощность насоса.
У нас имеется два насоса: окислителя и горючего. Поэтому имеем основное уравнение в таком виде:
, где - мощность насоса окислителя, - мощность насоса горючего.
Формула для определения мощности турбины:
, где:
где - степень использования базового компонента для получения на его основе генераторного газа.
- удельная адиабатическая работа, совершаемая турбиной;
- суммарный расход генераторного газа через турбину;
- соотношение между компонентами в КС.
- соотношение между компонентами в газогенераторе
- перепад давления на турбине;
- показатель процесса
- газовая постоянная генераторного газа;
- температура генераторного газа;
- эффективный КПД турбины.
- перепад давления на турбине.
Неизвестным параметром здесь является .
5.2 Насос окислителя
Расход окислителя:
-весь окислитель с газогенератора через турбину попадает в КС
, где
- массовый расход окислителя на бустерный насос окислителя.
- массовый расход окислителя, используемый для наддува баков
- относительный расход окислителя, используемого на привод бустерного насоса.
- доля окислителя на наддув бака окислителя.
- давление в баке окислителя ( в расчетах примем )
- работоспособность продуктов сгорания наддувного газогенератора бака окислителя
- к.п.д. тепловых потерь ( в расчетах примем )
- доля окислителя на наддув бака горючего
-соотношение компонентов в надувном газогенераторе бака горючего
- давление в баке горючего ( в расчетах примем )
- работоспособность продуктов сгорания надувного газогенератора бака горючего
- относительный напор бустерного насоса. (в расчетах примем )
- коэффициенты полезного действия бустерных насоса и турбины окислителя.
( в расчетах примем , )
- соотношение между компонентами в КС.
- соотношение между компонентами в двигателе.
- плотность окислителя.
- перепад давления, обеспечиваемый насосом окислителя.
- давление на выходе из насоса.
- давление на входе в насос окислителя. ( в расчетах примем )
- эффективный КПД насоса окислителя.
Общая формула для мощности насоса окислителя:
5.3 Насос горючего
Расход горючего:
, где
- массовый расход горючего, используемый для привода бустерного насоса.
- массовый расход горючего, используемый для наддува баков
- доля горючего на наддув бака горючего
- давление в баке горючего ( в расчетах примем )
- работоспособность продуктов сгорания надувного газогенератора бака горючего
- к.п.д. тепловых потерь ( в расчетах примем )
- соотношение компонентов в надувном газогенераторе бака горючего
- относительный расход горючего, используемого для привода бустерного агрегата.
- плотность горючего.
- относительный напор бустерного насоса. (в расчетах примем )
- коэффициенты полезного действия бустерных насоса и турбины окислителя.
( в расчетах примем , )
- перепад давления, обеспечиваемый насосом горючего:
- давление на выходе из насоса горючего.
- давление на входе в насос горючего ( в расчетах примем)
- эффективный КПД насоса горючего.
Общая формула для мощности насоса горючего:
Из равенства следует:
Разрешаем уравнение относительно :
пневмогидравлический двигатель полет топливо
5.4 Выбор параметров для энергетического расчёта закрытой схемы
Для закрытой схемы выбран окислительный газогенератор с параметрами:
Т = 647 К, R=243 кДж/кг, n = 1.18, .
, .
Для системы наддува бака горючего выберем газогенератор с параметрами:
Для системы наддува бака окислителя выберем газогенератор с параметрами:
Свойства компонентов:
Окислитель АТ: кг/;
Горючее НДМГ: кг/;
Коэффициенты полезного действия насосов и турбин:
, , ,
Значения перепадов давления:
Па,
Па,
Па,
Па
Па
5.5 Результаты расчётов
Результаты записываем в таблицу:
(МПа) |
||
1.1 |
2.23 |
|
1.3 |
7.867 |
|
1.6 |
11.26 |
|
1.9 |
15 |
|
2.2 |
16.2 |
|
2.4 |
16.61 |
|
2.6 |
16.81 |
|
2.8 |
16.88 |
|
3.2 |
16.75 |
1.1 |
15.25 |
3.646 |
|
1.3 |
17.33 |
9.911 |
|
1.6 |
20.45 |
17.48 |
|
1.9 |
23.56 |
23.56 |
|
2.2 |
26.68 |
28.63 |
|
2.4 |
28.76 |
31.58 |
|
2.6 |
30.84 |
34.26 |
|
2.8 |
32.91 |
36.72 |
|
3.2 |
37.07 |
41.07 |
См. графическую часть «Обоснование pk max; Nm,?Nн=f(рm) - закрытая СП»
Строим графическую зависимость , которая наглядно показывает, что максимальное давление в камере сгорания реализуется при и .
Но т.к. нельзя брать выбираем значение при
Результаты расчёта мощностей и расходов по приведенным ранее формулам:
, ,
, ,
Поверка правильности найденных расходов через основное уравнение:
, ,
6. Сопоставительный анализ рассматриваемых вариантов двигателя
Сопоставляя рассмотренные варианты двигателя - без дожигания генераторного газа и с дожиганием, - можно сделать вывод, что энергетически выгоднее закрытая схема. В ней реализуется больший удельный импульс двигателя и большее давление в камере сгорания, все топливо используется при оптимальном соотношении компонентов и высокой степени расширения. А также одно из преимуществ - отсутствие потерь
Параметры двигателя. |
Обозначение, размерность |
Открытая схема |
Закрытая схема |
|
Пустотная тяга двигателя. |
1500 |
1500 |
||
Давление в камере сгорания. |
10 |
15 |
||
Удельный импульс двигателя. |
3425 |
3502 |
||
Суммарный расход в КС. |
438.235 |
428.302 |
||
Массовый расход окислителя в камеру. |
330.348 |
322.861 |
||
Массовый расход горючего в камеру. |
107.88 |
105.441 |
||
Массовый расход окислителя в газогенератор. |
3.342 |
322.861 |
||
Массовый расход горючего в газогенератор. |
6.821 |
22.109 |
||
Соотношение компонентов в камере. |
3.062 |
3.062 |
||
Соотношение компонентов в газогенераторе. |
0.49 |
18.372 |
||
Тип газогенератора. |
- |
восстановительный |
окислительный |
|
Температура в ГГ. |
1300 |
647 |
||
Газовая постоянная. |
505 |
243 |
||
Перепад давления на турбине. |
30 |
1.9 |
||
Мощность насоса окислителя. |
5.281 |
11.67 |
||
Мощность насоса горючего. |
4.511 |
11.89 |
||
Мощность турбины. |
9.792 |
23.56 |
||
КПД турбины. |
0.52 |
0.72 |
||
КПД насоса окислителя. |
0.63 |
0.65 |
||
КПД насоса горючего. |
0.6 |
0.62 |
Вывод
Видно, что энергетически выгодной является закрытая схема. У неё выше удельный импульс и меньше массовый расход компонентов.
Приложение 1
Исходные данные
Параметры восстановительного ГГ:
Для НОК:
Для НГ:
Для турбины :
Для БНОК и БНГ :
Выбор СНБГ:
Выбор СНБО :
Расчет открытой схемы
Приложение 2
Исходные данные
Параметры окислительного ГГ:
Для НОК:
Для НГ:
Для турбины:
Выбор СНБГ:
Выбор СНБО :
Для БНОК и БНГ :
Расчет закрытой схемы :
Приложение 3 (терморасчет)
Iуд(@)
1:Alfa: .20000: .20000: .20000: .40000: .40000: .40000:
: 2:K1 : .61240: .61240: .61240: 1.22480: 1.22480: 1.22480:
: 3:Pps : 12.00000: 6.55977: .00050: 12.00000: 6.60357: .00050:
: 4:Tps : 1518.21490: 1333.20210: 103.61362: 2322.37580: 2045.88047: 176.40671:
: 5:Ips : 429.88580: -46.32912: -2719.69819: 253.19252: -378.30410: -4100.20011:
: 6:Sps : 12.53618: 12.53618: 12.53616: 12.25326: 12.25350: 12.25326:
: 7:Mu : 14.99766: 15.02455: 15.02455: 17.14245: 17.14525: 17.14917:
: 8:Cp.r: 5.01469: 2.45606: 1.85432: 2.32494: 2.25812: 1.69045:
: 9:Cp.g: 5.05184: 5.50426: 5.50426: 2.32494: 2.25812: 8.61098:
:10:Cp.f: 2.52063: 2.45606: 1.85432: 2.26879: 2.22436: 1.69045:
:11:????: 554.38031: 553.38817: 553.38817: 485.01872: 484.93950: 484.82867:
:12:n : 1.30109: 1.29085: 1.42538: 1.26622: 1.27446: 1.40214:
:13:z : .02268: .02320: .02320: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1017.30596: 975.88884: 285.88303: 1193.98891: 1124.30813: 346.29604:
:15:Nu : .00005: .00005: .00001: .00008: .00007: .00001:
:16:Al.g: .28013: .24937: .02874: .34578: .31045: .03619:
:17:Al.r: .55880: .55611: .08331: .35433: .31516: .18436:
:18:Pr : .49045: .48896: .36531: .50432: .50375: .40189:
:19:k.z : .00000: 1.27899: 1.36306: .00000: 1.26984: 1.34337:
:20:M : .00000: 1.00001: 8.77890: .00000: .99954: 8.52056:
:21:Is : .00000: 975.89548: 2509.73810: .00000: 1123.79559: 2950.63661:
:22:Ip : .00000: 1731.89680: 2532.58453: .00000: 2006.63252: 2979.62256:
:23:Beta: .00000: 1382.97705: .00000: .00000: 1604.28982: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.15248: 456.92859: .00000: 1.33691: 579.71917:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 396.47390: .00000: 1.00000: 433.62676:
1:Alfa: .60000: .60000: .60000: .80000: .80000: .80000:
: 2:K1 : 1.83720: 1.83720: 1.83720: 2.44960: 2.44960: 2.44960:
: 3:Pps : 12.00000: 6.74271: .00050: 12.00000: 6.89299: .00050:
: 4:Tps : 3120.69472: 2840.88883: 338.21004: 3464.19609: 3256.97085: 544.93943:
: 5:Ips : 152.55359: -538.10522: -5358.55965: 86.75061: -575.67627: -6100.35619:
: 6:Sps : 11.57707: 11.57707: 11.57707: 10.96889: 10.96887: 10.96887:
: 7:Mu : 20.64051: 20.71724: 20.79540: 23.26371: 23.50201: 24.10777:
: 8:Cp.r: 2.67142: 2.47314: 1.48270: 4.25149: 4.01579: 1.42227:
: 9:Cp.g: 2.67142: 2.47314: 3.51368: 4.25149: 4.01579: 1.76246:
:10:Cp.f: 2.13419: 2.10855: 1.48270: 2.01752: 2.00367: 1.42227:
:11:????: 402.82008: 401.32803: 399.81969: 357.39833: 353.77442: 344.88503:
:12:n : 1.20661: 1.21350: 1.36922: 1.16958: 1.16540: 1.32011:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1229.15731: 1175.08652: 430.29017: 1192.50315: 1151.00834: 498.10002:
:15:Nu : .00009: .00009: .00002: .00010: .00010: .00002:
:16:Al.g: .35362: .32748: .04520: .32388: .30760: .05572:
:17:Al.r: .44263: .38411: .10712: .68252: .61649: .06905:
:18:Pr : .57313: .57411: .50456: .62576: .62918: .60879:
:19:k.z : .00000: 1.20395: 1.28380: .00000: 1.14895: 1.22989:
:20:M : .00000: 1.00015: 7.71543: .00000: .99998: 7.06202:
:21:Is : .00000: 1175.25900: 3319.87303: .00000: 1150.98796: 3517.59320:
:22:Ip : .00000: 2145.36714: 3360.60442: .00000: 2152.06965: 3571.02219:
:23:Beta: .00000: 1726.50202: .00000: .00000: 1742.78343: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.43875: 814.62774: .00000: 1.45232: 1068.57981:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 566.20454: .00000: 1.00000: 735.77459:
: 1:Alfa: .90000: .90000: .90000: 1.00000: 1.00000: 1.00000:
: 2:K1 : 2.75580: 2.75580: 2.75580: 3.06199: 3.06199: 3.06199:
: 3:Pps : 12.00000: 6.91633: .00050: 12.00000: 6.93253: .00050:
: 4:Tps : 3494.21194: 3304.78753: 668.04886: 3478.14655: 3295.08450: 816.52592:
: 5:Ips : 63.61516: -577.10197: -6341.12929: 43.06557: -571.79098: -6490.48434:
: 6:Sps : 10.70832: 10.70807: 10.70833: 10.47522: 10.47547: 10.47521:
: 7:Mu : 24.19354: 24.47482: 25.65111: 24.93976: 25.23052: 27.11992:
: 8:Cp.r: 4.79162: 4.55916: 1.42763: 4.92262: 4.84253: 1.45340:
: 9:Cp.g: 4.79162: 4.55916: 1.58538: 4.92262: 4.84253: 1.45418:
:10:Cp.f: 1.96425: 1.95299: 1.42763: 1.91558: 1.90536: 1.45340:
:11:????: 343.66237: 339.71286: 324.13453: 333.37971: 329.53783: 306.57947:
:12:n : 1.16654: 1.16200: 1.29373: 1.16620: 1.16055: 1.26733:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1169.56505: 1130.69491: 529.28478: 1148.58139: 1110.58485: 563.25041:
:15:Nu : .00010: .00010: .00003: .00010: .00010: .00003:
:16:Al.g: .30743: .29326: .06257: .29305: .28008: .07178:
:17:Al.r: .74995: .68461: .06948: .75309: .71183: .07182:
:18:Pr : .64078: .64429: .65164: .65088: .65399: .68558:
:19:k.z : .00000: 1.13912: 1.20459: .00000: 1.13593: 1.17924:
:20:M : .00000: 1.00113: 6.76182: .00000: .99847: 6.41763:
:21:Is : .00000: 1131.97015: 3578.92593: .00000: 1108.89062: 3614.73458:
:22:Ip : .00000: 2123.76204: 3639.42947: .00000: 2088.11705: 3683.98727:
:23:Beta: .00000: 1720.78245: .00000: .00000: 1695.01201: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.43399: 1210.07090: .00000: 1.41251: 1385.05377:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 843.85162: .00000: 1.00000: 980.56209:
: 1:Alfa: 1.10000: 1.10000: 1.10000: 1.20000: 1.20000: 1.20000:
: 2:K1 : 3.36819: 3.36819: 3.36819: 3.67439: 3.67439: 3.67439:
: 3:Pps : 12.00000: 6.92400: .00050: 12.00000: 6.92200: .00050:
: 4:Tps : 3439.07069: 3255.54303: 727.57762: 3388.41572: 3203.30172: 658.43121:
: 5:Ips : 24.58988: -572.04512: -6125.74001: 9.59583: -565.56534: -5789.32630:
: 6:Sps : 10.26670: 10.26632: 10.26669: 10.08004: 10.08005: 10.08005:
: 7:Mu : 25.55442: 25.84274: 27.34618: 26.06902: 26.34387: 27.54182:
: 8:Cp.r: 4.69459: 4.43340: 1.39012: 4.26365: 4.24549: 1.33915:
: 9:Cp.g: 4.69459: 4.43340: 1.41172: 4.26365: 4.24549: 1.38443:
:10:Cp.f: 1.87174: 1.86173: 1.39012: 1.83235: 1.82223: 1.33915:
:11:????: 325.36095: 321.73102: 304.04286: 318.93832: 315.61084: 301.88309:
:12:n : 1.16422: 1.15896: 1.27995: 1.16346: 1.15714: 1.29104:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1128.34507: 1091.00240: 532.11166: 1110.10784: 1072.62478: 506.57521:
:15:Nu : .00010: .00010: .00003: .00010: .00009: .00003:
:16:Al.g: .28075: .26839: .06279: .27013: .25820: .05601:
:17:Al.r: .70416: .63912: .06376: .62855: .60156: .05790:
:18:Pr : .65802: .66069: .68810: .66331: .66556: .68999:
:19:k.z : .00000: 1.13653: 1.19150: .00000: 1.13788: 1.20175:
:20:M : .00000: 1.00122: 6.59095: .00000: .99988: 6.72251:
:21:Is : .00000: 1092.33581: 3507.12312: .00000: 1072.49823: 3405.45735:
:22:Ip : .00000: 2051.20685: 3570.19897: .00000: 2015.15411: 3463.82521:
:23:Beta: .00000: 1661.82138: .00000: .00000: 1634.19221: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.38485: 1261.51707: .00000: 1.36183: 1167.35717:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 910.94055: .00000: 1.00000: 857.19941:
: 1:Alfa: 1.40000: 1.40000: 1.40000: 1.60000: 1.60000: 1.60000:
: 2:K1 : 4.28679: 4.28679: 4.28679: 4.89919: 4.89919: 4.89919:
: 3:Pps : 12.00000: 6.90861: .00050: 12.00000: 6.88355: .00050:
: 4:Tps : 3270.01350: 3078.06376: 551.80680: 3142.52315: 2941.14843: 472.91439:
: 5:Ips : -16.52347: -555.24228: -5213.26563: -36.94656: -546.50755: -4741.77757:
: 6:Sps : 9.75916: 9.75944: 9.75915: 9.49333: 9.49338: 9.49332:
: 7:Mu : 26.87907: 27.11650: 27.87136: 27.47481: 27.66963: 28.13815:
: 8:Cp.r: 3.51443: 3.45285: 1.25933: 3.19825: 2.83408: 1.19943:
: 9:Cp.g: 3.51443: 3.45285: 1.33642: 3.19825: 2.83408: 1.29576:
:10:Cp.f: 1.76462: 1.75363: 1.25933: 1.70831: 1.69597: 1.19943:
:11:????: 309.32652: 306.61815: 298.31380: 302.61938: 300.48863: 295.48534:
:12:n : 1.16151: 1.15742: 1.31041: 1.16112: 1.16164: 1.32688:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1076.21708: 1039.53219: 464.44518: 1045.97885: 1009.92090: 430.60168:
:15:Nu : .00010: .00009: .00003: .00009: .00009: .00002:
:16:Al.g: .25239: .24080: .04595: .23777: .22604: .03880:
:17:Al.r: .50267: .47412: .04876: .44515: .37773: .04192:
:18:Pr : .67063: .67222: .69268: .67540: .67652: .69430:
:19:k.z : .00000: 1.14350: 1.21954: .00000: 1.15191: 1.23478:
:20:M : .00000: .99849: 6.94117: .00000: .99957: 7.12358:
:21:Is : .00000: 1037.96540: 3223.79481: .00000: 1009.48505: 3067.42407:
:22:Ip : .00000: 1947.23483: 3274.85624: .00000: 1884.96277: 3112.97997:
:23:Beta: .00000: 1579.36796: .00000: .00000: 1526.20858: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.31614: 1021.22866: .00000: 1.27184: 911.11803:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 775.92709: .00000: 1.00000: 716.37759:
: 1:Alfa: 1.80000: 1.80000: 1.80000:
: 2:K1 : 5.51159: 5.51159: 5.51159:
: 3:Pps : 12.00000: 6.84166: .00050:
: 4:Tps : 3013.21809: 2801.85215: 412.27346:
: 5:Ips : -53.14819: -538.27996: -4350.22553:
: 6:Sps : 9.26882: 9.26881: 9.26873:
: 7:Mu : 27.91880: 28.07157: 28.35855:
: 8:Cp.r: 2.64249: 2.35928: 1.15279:
: 9:Cp.g: 2.64249: 2.35928: 1.26095:
:10:Cp.f: 1.66049: 1.64656: 1.15279:
:11:????: 297.80682: 296.18617: 293.18880:
:12:n : 1.16607: 1.17306: 1.34108:
:13:z : .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1019.79693: 984.72986: 402.61798:
:15:Nu : .00009: .00009: .00002:
:16:Al.g: .22515: .21303: .03347:
:17:Al.r: .35830: .30524: .03662:
:18:Pr : .67872: .67951: .69513:
:19:k.z : .00000: 1.16164: 1.24807:
:20:M : .00000: 1.00026: 7.28107:
:21:Is : .00000: 984.98965: 2931.48983:
:22:Ip : .00000: 1827.50598: 2972.72278:
:23:Beta: .00000: 1477.73956: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.23145: 824.65891:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 669.66515:Iуд(Рк)
: 1:Alfa: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000:
: 2:K1 : 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199:
: 3:Pps : 6.00000: 3.46702: .00050: 8.00000: 4.62207: .00050:
: 4:Tps : 3400.97300: 3227.93866: 954.27787: 3433.09401: 3255.71074: 894.99476:
: 5:Ips : 42.51604: -564.93680: -6285.13276: 42.66673: -568.95607: -6374.46065:
: 6:Sps : 10.70696: 10.70666: 10.70696: 10.61056: 10.61018: 10.61054:
: 7:Mu : 24.76378: 25.06722: 27.11819: 24.83691: 25.13598: 27.11897:
: 8:Cp.r: 5.17268: 5.17445: 1.50865: 5.16755: 5.02334: 1.48549:
: 9:Cp.g: 5.17268: 5.17445: 1.50977: 5.16755: 5.02334: 1.48645:
:10:Cp.f: 1.90924: 1.89949: 1.50865: 1.91187: 1.90192: 1.48549:
:11:????: 335.74882: 331.68456: 306.59896: 334.76028: 330.77721: 306.59024:
:12:n : 1.16583: 1.15935: 1.25506: 1.16471: 1.15975: 1.26006:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1138.28433: 1101.05100: 605.97636: 1141.98456: 1104.91761: 588.01126:
:15:Nu : .00010: .00009: .00004: .00010: .00010: .00004:
:16:Al.g: .28885: .27635: .08507: .29059: .27788: .07935:
:17:Al.r: .78259: .75280: .08514: .78543: .73392: .07940:
:18:Pr : .64835: .65177: .68414: .64943: .65273: .68477:
:19:k.z : .00000: 1.13303: 1.16955: .00000: 1.13446: 1.17365:
:20:M : .00000: 1.00104: 5.87039: .00000: 1.00095: 6.09237:
:21:Is : .00000: 1102.19412: 3557.32046: .00000: 1105.97075: 3582.38400:
:22:Ip : .00000: 2073.58147: 3639.56793: .00000: 2079.69896: 3658.98011:
:23:Beta: .00000: 1681.07694: .00000: .00000: 1685.35290: .00000:
:24:F.ud: .00000: 2.80179: 1644.94940: .00000: 2.10669: 1531.92212:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 587.10557: .00000: 1.00000: 727.16978:
: 1:Alfa: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000:
: 2:K1 : 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199:
: 3:Pps : 10.00000: 5.77730: .00050: 12.00000: 6.93253: .00050:
: 4:Tps : 3458.14686: 3277.66720: 851.28459: 3478.32622: 3295.25519: 816.66486:
: 5:Ips : 43.98329: -569.33714: -6439.40396: 43.93588: -570.96663: -6490.27823:
: 6:Sps : 10.53632: 10.53634: 10.53632: 10.47547: 10.47572: 10.47546:
: 7:Mu : 24.89278: 25.18724: 27.11950: 24.93917: 25.22995: 27.11991:
: 8:Cp.r: 4.93029: 4.88368: 1.46782: 4.97540: 4.84309: 1.45345:
: 9:Cp.g: 4.93029: 4.88368: 1.46867: 4.97540: 4.84309: 1.45424:
:10:Cp.f: 1.91392: 1.90383: 1.46782: 1.91558: 1.90537: 1.45345:
:11:????: 334.00895: 330.10409: 306.58416: 333.38762: 329.54528: 306.57954:
:12:n : 1.16611: 1.15871: 1.26401: 1.16686: 1.16056: 1.26732:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1145.92839: 1107.37481: 574.36551: 1148.99397: 1110.62625: 563.29539:
:15:Nu : .00010: .00010: .00004: .00010: .00010: .00003:
:16:Al.g: .29196: .27911: .07513: .29307: .28009: .07179:
:17:Al.r: .75210: .71596: .07517: .76120: .71194: .07183:
:18:Pr : .65023: .65342: .68523: .65087: .65398: .68558:
:19:k.z : .00000: 1.13524: 1.17674: .00000: 1.13594: 1.17923:
:20:M : .00000: 1.00012: 6.26923: .00000: .99847: 6.41745:
:21:Is : .00000: 1107.50455: 3600.83141: .00000: 1108.93207: 3614.91831:
:22:Ip : .00000: 2084.44985: 3673.31199: .00000: 2088.19474: 3684.17927:
:23:Beta: .00000: 1691.00737: .00000: .00000: 1695.07363: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.69101: 1449.61174: .00000: 1.41256: 1385.21933:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 857.24743: .00000: 1.00000: 980.64365:
: 1:Alfa: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000:
: 2:K1 : 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199:
: 3:Pps : 14.00000: 8.07846: .00050: 16.00000: 9.23645: .00050:
: 4:Tps : 3495.31997: 3309.39224: 788.28463: 3509.98998: 3322.12558: 764.35344:
: 5:Ips : 43.89350: -574.92340: -6531.60130: 43.85010: -576.41365: -6566.16875:
: 6:Sps : 10.42411: 10.42415: 10.42409: 10.37968: 10.37965: 10.37968:
: 7:Mu : 24.97834: 25.26745: 27.12024: 25.01222: 25.29883: 27.12051:
: 8:Cp.r: 4.77269: 4.63187: 1.44143: 4.73281: 4.61896: 1.43112:
: 9:Cp.g: 4.77269: 4.63187: 1.44211: 4.73281: 4.61896: 1.43181:
:10:Cp.f: 1.91699: 1.90664: 1.44143: 1.91821: 1.90776: 1.43112:
:11:????: 332.86484: 329.05621: 306.57582: 332.41388: 328.64797: 306.57281:
:12:n : 1.16612: 1.16037: 1.27014: 1.16505: 1.15924: 1.27262:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1150.76374: 1112.25728: 554.03489: 1152.10081: 1113.41082: 546.08838:
:15:Nu : .00010: .00010: .00003: .00010: .00010: .00003:
:16:Al.g: .29400: .28088: .06906: .29482: .28159: .06675:
:17:Al.r: .73198: .68234: .06909: .72740: .68178: .06679:
:18:Pr : .65140: .65446: .68585: .65186: .65485: .68608:
:19:k.z : .00000: 1.13680: 1.18130: .00000: 1.13747: 1.18308:
:20:M : .00000: 1.00018: 6.54529: .00000: 1.00031: 6.65795:
:21:Is : .00000: 1112.45612: 3626.31917: .00000: 1113.75588: 3635.82654:
:22:Ip : .00000: 2091.34962: 3692.96223: .00000: 2094.05133: 3700.27681:
:23:Beta: .00000: 1696.42511: .00000: .00000: 1698.13442: .00000:
:24:F.ud: .00000: 1.21173: 1332.86123: .00000: 1.06133: 1289.00529:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 1099.96350: .00000: 1.00000: 1214.51425:
: 1:Alfa: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000:
: 2:K1 : 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199:
: 3:Pps : 18.00000: 10.38751: .00050: 20.00000: 11.53726: .00050:
: 4:Tps : 3522.88665: 3333.11991: 743.73061: 3534.38844: 3342.90910: 725.66818:
: 5:Ips : 43.81493: -578.26060: -6595.75791: 43.78341: -579.88176: -6621.52274:
: 6:Sps : 10.34054: 10.34052: 10.34054: 10.30556: 10.30559: 10.30556:
: 7:Mu : 25.04207: 25.32665: 27.12073: 25.06873: 25.35142: 27.12093:
: 8:Cp.r: 4.63365: 4.56047: 1.42211: 4.54560: 4.54857: 1.41412:
: 9:Cp.g: 4.63365: 4.56047: 1.42495: 4.54560: 4.54857: 1.42075:
:10:Cp.f: 1.91929: 1.90874: 1.42211: 1.92025: 1.90961: 1.41412:
:11:????: 332.01771: 328.28706: 306.57025: 331.66464: 327.96630: 306.56801:
:12:n : 1.16567: 1.16102: 1.27482: 1.16618: 1.16127: 1.27680:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1154.02253: 1115.69175: 539.13407: 1155.72890: 1117.06186: 532.95852:
:15:Nu : .00010: .00010: .00003: .00010: .00010: .00003:
:16:Al.g: .29553: .28221: .06477: .29617: .28277: .06304:
:17:Al.r: .71349: .67428: .06490: .70110: .67353: .06333:
:18:Pr : .65225: .65519: .68626: .65259: .65549: .68642:
:19:k.z : .00000: 1.13801: 1.18463: .00000: 1.13847: 1.18600:
:20:M : .00000: .99972: 6.75889: .00000: .99977: 6.85044:
:21:Is : .00000: 1115.38132: 3643.94553: .00000: 1116.80552: 3651.00021:
:22:Ip : .00000: 2096.40915: 3706.51663: .00000: 2098.49976: 3711.93328:
:23:Beta: .00000: 1699.97428: .00000: .00000: 1701.77998: .00000:
:24:F.ud: .00000: .94443: 1251.42200: .00000: .85089: 1218.66138:
:25:F.* : .00000: 1.00000: 1325.05509: .00000: 1.00000: 1432.21966:
: 1:Alfa: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000: 1.00000:
: 2:K1 : 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199: 3.06199:
: 3:Pps : 22.00000: 12.68952: .00050: 24.00000: 13.84043: .00050:
: 4:Tps : 3544.76252: 3351.75494: 709.62958: 3554.20498: 3359.88271: 695.24824:
: 5:Ips : 43.74611: -581.32612: -6644.26949: 43.71300: -582.24205: -6664.56863:
: 6:Sps : 10.27396: 10.27395: 10.27395: 10.24513: 10.24524: 10.24513:
: 7:Mu : 25.09282: 25.37379: 27.12110: 25.11477: 25.39390: 27.12125:
: 8:Cp.r: 4.62688: 4.36899: 1.40695: 4.58586: 4.51055: 1.40046:
: 9:Cp.g: 4.62688: 4.36899: 1.41696: 4.58586: 4.51055: 1.41353:
:10:Cp.f: 1.92112: 1.91040: 1.40695: 1.92191: 1.91112: 1.40046:
:11:????: 331.34622: 327.67706: 306.56612: 331.05657: 327.41766: 306.56442:
:12:n : 1.16644: 1.16185: 1.27860: 1.16654: 1.16146: 1.28025:
:13:z : .00000: .00000: .00000: .00000: .00000: .00000:
:14:a : 1157.22358: 1118.44552: 527.40598: 1158.45979: 1119.35247: 522.36991:
:15:Nu : .00010: .00010: .00003: .00010: .00010: .00003:
:16:Al.g: .29675: .28327: .06150: .29728: .28373: .06012:
:17:Al.r: .71470: .64782: .06194: .70934: .66965: .06068:
:18:Pr : .65290: .65576: .68655: .65317: .65599: .68666:
:19:k.z : .00000: 1.13893: 1.18724: .00000: 1.13924: 1.18836:
Подобные документы
Определение расхода охладителя для стационарного режима работы системы и расчет температуры поверхностей стенки со стороны газа и жидкости. Расчет линейной плотности теплового потока, сопротивления теплопроводности, характеристик системы теплоотвода.
курсовая работа [235,2 K], добавлен 02.10.2011Расчеты газового потока в камере ракетного двигателя на сверхзвуковых и дозвуковых режимах, со скачками и без скачков уплотнения. Определение значений сил взаимодействия потока со стенками камеры и тяги двигателя. Расчет скоростей газового потока.
курсовая работа [616,3 K], добавлен 27.02.2015Реактивный двигатель: сущность и общая характеристика. Схема жидкостного реактивного двигателя. Схема прямоточного воздушно реактивного двигателя для сверхзвуковых скоростей полета. Схема турбореактивного двухконтурного двигателя, область его применения.
реферат [1012,4 K], добавлен 29.01.2012Принцип работы машины постоянного тока. Статистические характеристики и режимы работы двигателя независимого возбуждения. Способы регулирования скорости двигателя. Расчет параметров электрической машины. Структурная схема замещения силовой цепи.
курсовая работа [438,8 K], добавлен 13.01.2011Схема и принцип действия газотурбинной установки. Выбор оптимальной степени повышения давления в компрессоре теплового двигателя из условия обеспечения максимального КПД. Расчет тепловой схемы ГТУ с регенерацией. Расчёт параметров турбины и компрессора.
курсовая работа [478,8 K], добавлен 14.02.2013Основные параметры двигателя. Индикаторные параметры рабочего цикла двигателя. Среднее давление механических потерь. Основные размеры цилиндра и удельные параметры двигателя. Удельная поршневая мощность. Эффективные показатели работы двигателя.
практическая работа [59,3 K], добавлен 15.12.2012Основные типы двигателей: двухтактные и четырехтактные. Конструкция двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Принцип зажигания двигателя. История создания и принцип работы электродвигателя. Способы возбуждения электродвигателей постоянного тока.
реферат [1,1 M], добавлен 11.10.2010Определение параметров рабочего тела. Процессы впуска и сжатия, сгорания, расширения и выпуска; расчет их основных параметров. Показатели работы цикла. Тепловой баланс двигателя, его индикаторная мощность. Литраж двигателя и часовой расход топлива.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 20.06.2012Принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания и его характеристика. Определение изменения в процессах цикла внутренней энергии и энтропии, подведенной и отведенной теплоты, полезной работы. Расчет термического коэффициента полезного действия цикла.
курсовая работа [209,1 K], добавлен 01.10.2012Электромагнитный, тепловой и вентиляционный расчет шестиполюсного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором полезной мощности 45 кВт на напряжение сети 380/660 В. Механический расчет вала и подшипников. Элементы конструкции двигателя.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.09.2012