Исходные данные

Ду открытая

Горючее: НДМГ -

Окислитель: АК27 –

1.Расчет баланса мощностей

Турбина активная, автономная.

Запишем баланс мощностей: ,

,

Плотность окислителя:

Плотность горючего:

Принимаем и , показатель адиабаты ,

, отношение давлений на входе в турбину и на выходе из нее

, ,

_{КПД примем}

_{Мощность насоса окислителя:}

_{Мощность насоса горючего:}

Массовый расход турбины ТНА:

Расход должен составлять (2…5)% от суммарного расхода компонентов:

, т.к. значение массового расхода турбины попадает в интервал, оставляем его.

Соответственно, посчитаем мощность турбины:

2.Расчет насоса окислителя

Оценим в первом приближении напор создаваемый насосом окислителя:

Также, определим объемный расход:

Зададимся втулочным отношением: ;

По рисунку 6 [1] определим срывной кавитационный коэффициент быстроходности:

;

Зададимся запасом на неточность расчетов: ;

Допускаемый кавитационный запас: ;

Максимальная угловая скорость вращения: ;

Рабочая угловая скорость вращения: ;

Расчитаем коэффициент быстроходности:

Шнек и вход в центрнобежное колесо:

10)По рисунку 6 [1] определим коэффициент эквивалентного диаметра шнека:

;

11)Определим эквивалентный диаметр шнека:

;

12)рис.6 [1] Коэффициент диаметра шнека: ;

13)Определим диаметр шнека: ;

14)рис. 6 [1] Коэффициент диаметра втулки: ;

_{15)Определим диаметр втулки:}

_{16)Определим средний диаметр шнека:}

17)Зададимся коэффициентом диаметра входа равным:

18)Найдем диаметр входа:

19)Определим отношение диаметров:

Т.к. и , шнек выполняется выставным.

20)Определим средний диаметр входных кромок лопаток:

21)Зададимся отношением площадей выхода из шнека и входа в колесо: (рекомендованный диапазон 0.65…0.8, меньшее значение рекомендуется для насосов окислителей).

22)Осевая скорость на входе в шнек:

23)Окружная скорость на среднем диаметре шнека:

24)Графически решим уравнение [приложение 1].

_{Гидравлический КПД шнека:}

_{Напор шнека:}

Используя программу Mathcad 15 получили график, откуда:

В итоге получаем относительную закрутку на выходе из шнека:

25)Коэффициент расхода на среднем диаметре:

26)Угол установки лопатки на выходе:

27)Определим эквивалентный шаг шнека:

28)Угол входа потока в шнек:

29)Определим угол атаки:

30)Зададимся густотой шнека:

31)Выберем число лопаток шнека:

32)Осевая длина шнека:

Поверочный кавитационный расчет

33)Определим срывной коэффициент шнека:

Примем ,

34)Зададимся коэффициентом потерь в подводе:

35)Определим срывной коэффициент шнека:

Размеры центробежного колеса

36)Закрутка потока на выходе из шнека:

37)Окружная скорость на входе в колесо:

_{38)Меридиональная скорость на входе в колесо:}

_{39)Закрутка потока на входе в колесо:}

40)Угол потока на входе в колесо:

41)Зададимся углом атаки:

42)Угол лопатки на входе в колесо:

43)Зададимся расходным параметром:

44)Зададимся коэффициентом влияния числа лопаток:

45)Гидравлический КПД насоса примем равным:

46)Окружная скорость:

47)Наружный диаметр:

48)Отношение диаметров:

49)Отношение площадей:

50)Угол лопатки колеса на выходе:

51)Ширина колеса на выходе:

52)Число лопаток колеса: , примем z=6.

53)Меридиональная скорость на выходе:

54)Закрутка на выходе из колеса при z= :

55)Закрутка на выходе из колеса при z=6:

_{56)Примем комплекс}

_{Найдем во втором приближении:}

Соответственно