Курсова робота
На тему:
В«Розрахунок ідеального газового потоку в камері ракетного двигуна В»
Самара 2009
Введення
Метою даної курсової роботи є закріплення теоретичних знань з курсу механіці рідин і газу.
Ідеальний газ надходить в камеру згоряння у вигляді струменя, яка в початковому перерізі камери 0 має площа прохідного перетину S 0 . Після входу в камеру згоряння струмінь газу раптово розширюється і в деякому перетині 1 повністю і рівномірно заповнює поперечний переріз камери згоряння з площею S К . На ділянці від перетину 1 до кінцевого перерізу камери згоряння К газовий потік отримує зовнішню теплоту, еквівалентну теплоті згоряння ракетного палива.
З камери згоряння газовий потік надходить у надзвукове сопло з початковим плином К , вузьким (Найменшої площі) перерізом У , вихідним перетином а , площі яких рівні S К , S У u S а . З сопла газ витікає в зовнішнє середовище, тиск в якій одно р н .
1. Побудова профілю каналу змінного перерізу
Знайдемо розміри, необхідні для побудови профілю сопла:
- довжина камери згорання:
мм;
- довжина дозвуковой частини сопла
мм;
- довжина надзвуковий частини сопла:
мм;
- радіус камери згорання:
мм;
- радіус потоку при вході в камеру згорання:
мм;
- радіус вихідного перетину сопла:
мм;
- величини для побудови профілю сопла:
мм;
мм;
- величини для знаходження характерних перетинів:
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
За знайденими розмірами будуємо профіль сопла (малюнок 1 у додатку).
Після побудови знімаємо з креслення відсутні величини радіусів поперечних перерізів, необхідні для розрахунків:
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
Розрахуємо площі цих перетинів:
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 ;
м 2 .
2. Розрахунок параметрів газового потоку
2.1 Розрахунок параметрів для перерізу ВІ 0 ВІ і ВІ k ВІ
Обчислимо значення газодинамической функції для перетину ВІ k ВІ:
.
По знайденому значенню з допомогою математичного пакету MathCAD за формулою газодинамической функції визначаємо відповідні значення:
,
.
Знаходимо значення інших газодинамічних функцій, числа Маха, температури, критичної швидкості, швидкості газового потоку і швидкості звуку в газі для перетину ВІ k ВІ за такими формулами:
В
В
В
В
В
В
В
,
В
Запишемо перетворене рівняння кількості руху для газу, що знаходиться в камері згоряння між перетинами ВІ 0 ВІ і ВІ k ВІ. За допомогою математичного пакета MathCAD визначаємо величину, враховуючи, що в даному перетині дозвуковой потік, тобто:
В
Отримуємо.
Знаходимо значення газодинамічних функцій, числа Маха, температури, критичної швидкості, швидкості газового потоку і швидкості звуку в газі для перетину ВІ 0 ВІ за такими формулами:
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
В
Обчислимо залишилися параметри газового потоку в перетині В«доВ»:
Запишемо перетворене рівняння нерозривності для перетинів В«0В» і В«доВ» газового потоку:
МПа.
Інші параметри обчислимо таким чином:
В
В
В
В
кг/с.
Аналогічно розрахуємо значення цих же параметрів газового потоку для перетину В«1В».
Для перетину В«2В» визначаємо методом підбору величину з рішення рівняння кількості руху для газу, враховуючи, що в даному перетині дозвуковой потік, тобто <В
В
де
В
Приймаються
Розрахуємо значення газодинамічних функцій і параметрів за аналогією з розрахунками для перетину В«1В».
Параметри для перерізів В«3В», В«уВ», В«4В», В«5В», В«аВ» в...
