окислювача на кавітацію.
6. Визначення основних параметрів і габаритів насосів
6.1 Визначення параметрів насосів
Окислювачем в руховій установці є рідкий фтор. Для цього компонента доцільно використовувати радіальний шнеко-відцентровий насос. Пальним є водень, для якого доцільно використовувати багатоступінчастий відцентровий насос.
Масові витрати окислювача і пального рівні:
В В
З рівняння балансу потужностей відомо:
В
Звідси знайдемо реальні потужності насосів:
В
Потрібних потужності насосів можна визначити за формулами:
В
де - ККД насосів окислювача і пального, що приймаються наближено рівними 0,65, H - напір насосів:
В
де - тиску на виході з насоса і на вході в насос.
Визначимо ці тиску за такими формулами:
В В
Значення беруться з розрахунку балансу потужностей, значення так ж вибирається, але воно не повинно бути менше, ніж для компонента прокачиваемого через насос. Визначимо значення для компонентів.
За [6] для при температурі:
В
Для при:
В
Виберемо, відповідні цим значенням, що задається при балансі потужностей.
Визначимо напори насосів:
В
Знаючи напори насосів, можна визначити потрібні потужності:
В
Визначимо максимальну кутову швидкість для насосів з кавітаційного коефіцієнта швидкохідності:
В
де - сривной коефіцієнт швидкохідності; для обраного типу насоса він приймається рівним 3000.
В
Виходячи з конструктивних міркувань, приймемо, або. З урахуванням того, що насоси розташовані на одному валу, швидкість насоса пального буде дорівнює.
Визначимо коефіцієнт швидкохідності насоса окислювача:
В
Даний насос є відцентровим.
Приймемо кількість ступенів насоса пального рівним 4. Сходинки розташуємо послідовно. Тоді напір, створюваний одним щаблем, буде дорівнює:
В
Коефіцієнт швидкохідності одного ступеня буде дорівнює:
В
Всі ступені будуть відцентровими.
Визначимо крутний моменти насосів окислювача і пального:
В
Прийнявши, визначимо діаметр валу:
В
З конструктивних міркувань приймемо і діаметр втулки, рівний
6.2 Визначення параметрів турбіни
Після визначення параметрів насосів: потрібної потужності і кутової швидкості обертання стає можливим визначення параметрів передкамерного турбіни.
Потужність, споживана насосами ТНА дорівнює:
В
Потужність, знімна з турбіни, дорівнює потужності споживаної насосами:
В
Потужність, що знімається з турбіни, може бути виражена як:
В
де - масова витрата газу через турбіну;
В
- Питома адіабатних робота газу;
- повний ККД турбіни; для турбіни, що працює за замкнутою схемою, в першому наближенні величина вибирається як:
.
Питома адіабатних робота газу в турбіні визначається як:
В
де - показник адіабати,
;
- газова постійна робочого тіла турбіни, - температура робочого тіла турбіни, - тиск газу на вході в турбіну, - ступінь зниження тиску на турбіні.
Параметри робочого тіла турбіни,,,, призначаються за результатами розрахунку спільної роботи турбіни і. насосів в закритій схемі, - тиск у камері згоряння, рівне 15 МПа.
З урахуванням обраних величин, питома адіабатних робота газу в турбіні дорівнює:
В
Об'ємна витрата газу на вході в колесо турбіни дорівнює:
м 3 /с;
Коефіцієнт швидкохідності турбіни дорівнює:
;
Ступінь парциальности передкамерного турбіни дорівнює:
В
Ступінь реактивності турбіни задається з інтервалу:
;
адіабатних швидкість дорівнює:
м/с;
Співвідношення окружної та адіабатної швидкостей вибирається з умови забезпечення найбільшого окружного ККД турбіни по графічної залежності:
;
При цьому окружний ККД дорівнює:
;
Окружна швидкість турбіни дорівнює:
м/с;
Середній діаметр турбіни дорівнює:
м;
7. Побудова профілю камери згоряння
7.1 Профілювання докритичній частини каналу
Розрахунок докритичній частини каналу, і побудова профілю проводиться на основі емпіричних залежностей.
1) Визначення наведеної і умовної довжини каналу:
В В В
де критичний діаметр підставляється в міліметрах.
В
2) Відносна площа каналу:
В В
3) Розрахунок розмірів камери:
- обсяг камери:
.
- площа поперечного перерізу каналу:
В В
- радіус циліндричної частини каналу:
В В
- довжина конфузора:
В
де ПЃ = 0,25 * 106 * р до = 3,75.
В
- розміри конфузора:
В В В В
- обсяг конфузора:
В
- довжина ціли ндріческой частини:
В В
- радіуси сполучення:
В В В В
7.2 Профілювання закритичній частини каналу
Розрахунок і побудова закритичній частини каналу проводиться за мет...
