1.2. Газодинамічне профілювання сопла

1.2.1. Побудова довільного сопла на основі базового

Вихідні дані:

- відносний діаметр зрізу сопла 6,2944

- кут конусності на зрізі

- показник ізоентропи розширення n = 1,1585.

З табл. 10.3 [5] за відомими значеннями показника процесу k=n=1,1585 та відносного діаметру на зрізі сопла знаходимо зведену довжину сопла та кут входу . Оскільки задане значення =6,2944

в таблиці відсутнє, проводимо лінійну інтерполяцію за сусідніми значеннями . За знаходимо , , за знаходимо , .

.

1. При визначеному знаходимо для сопла з повністю паралельним витіканням значення , і комплекс : ;

;

.

2. Задаємося рядом значень кута нахилу дотичної до контуру сопла в діапазоні від до і для кожного визначаємо координати контору сопла за формулами:

; ,

де ; ;

; .

Результати обчислень занесені до табл. 1.1.

Таблиця 1.1

Координати профілю сопла

3. За отриманими даними будуємо профіль сопла (рис. 1.2.)

1.2.2. Побудова газодинамічного профілю камери згоряння

1. Приймаємо циліндричну форму камери згоряння з плоскою змішувальною головкою.

2. Об’єм камери згоряння , який включає в себе об’єм від вогневого днища до критичного перерізу визначаємо за зведеною довжиною . Тоді . визначається за емпіричною формулою ,

.

Умовна довжина камери згоряння

.

3. Площа поперечного перерізу камери згоряння та її діаметр

.

4. Вхідна (до критична) ча стина сопла виконується двома сполученими радіусами:

– від критичного перерізу,

– від циліндричної частини камери.

5. Довжина докритичної частини сопла ; ;

.

6. Координати точки сполучення дуг з радіусами та ; ; .

7. Об’єм вхідної частини сопла

8. Довжина циліндричної частини камери згоряння .

Результати обчислень занесені до табл. 1.2.

Таблиця 1.2

Геометричні параметри профілю камери згоряння

Lзв	Vк	lк	Fк	Dк	R1	R2	ρ		lвх	h/lвх	H/lвх		∆Vвх	lц
м	м3	м	м2	м	м	м	-	-	м	-	-	-	м3	м
0,9682	0,0422	0,4606	0,9171	0,3418	0,2358	1,0254	6	2,101	0,362	0.1869	0.8131	1,0841	0,0261	0,1761

9. За отриманими даними будуємо профіль камери згоряння (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Побудова газодинамічного профілю камери

1.3. Розрахунок характеристик камери двигуна

Вихідні дані:

- тяга камери на Землі Р^з=1850 кН;

- тяга камери в пустоті Р^п= 2022 кН;

- тиск у камері згоряння р_к =24010⁵ Па;

- тиск на зрізі сопла р_а =0,610⁵ Па;

- питомий імпульс на землі =3075,16 м/с;

- питомий імпульс у пустоті =3362,51 м/с;

- площа критичного перерізу сопла F_кр =0,04363 м²;

- площа зрізу сопла F_a=1,728 м²;

- показник процесу розширення газів n = 1,1585;

- секундна масова витрата палива

- тиск навколишнього середовища р_н = 10⁵ н/м².

- число Маха на зрізі сопла