Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Профилирование дозвуковой части сопла.






 

Дозвуковая часть сопла должна обеспечить безотрывное, во избежание прогара, течение с равномерным по сечению и известным полем скоростей. Дозвуковая часть сопла ракетного двигателя состоит из трех основных элементов:

а) область входа в дозвуковую часть с радиусом ri;

б) конический участок с углом 6ВХ;

в) область критического сечения с радиусом г2.

При выборе конкретных размеров необходимо руководствоваться следующими соображениями, что радиус округления на входе Г) и угол конического участка 0ВХ оказывает основное влияние на характер течения в дозвуковой части. При таком радиусе округления (г) < 0.7 rbx) и большом угле (0вх> 0.7рад) на входе в дозвуковую часть, как правило имеет место отрыв от стенки..

Радиус контура сопла в области критического сечения г 2 влияет на два фактора. Наибольшие скорости потока в дозвуковой части сосредоточены в области критического сечения. Поэтому потери на трение в дозвуковой части в основном зависят от Г|. Чем больше радиус очертания гь тем больше потери на трение. С другой стороны уменьшение радиуса г\ приводит к значительной неравномерности скорости в критическом сечении и к искривлению линии скорости. Эта неравномерность скорости будет трансформироваться по звуковой части, и в выходном сечении сопла появится дополнительная неравномерность потока, которая приводит к увеличению потерь импульса на рассеивание. Чем меньше Lкр, тем больше будут эти потери. Величина угла изначально сказывается на формировании потока, сильно влияет на интенсивность теплоотдачи от газа к стенке. На основании экспериментальных и теоретических данных принимаем:

В связи с особенностью сверхзвукового течения, к контуру сверхзвуковой часть сопла предъявляются значительно более строгие требования, чем к дозвуковой. Контур необходимо выбирать так, чтобы все струи имели возможность непрерывно изменять свое сечение так, чтобы происходило непрерывное увеличение скорости истечения. Ри профилировании сверхзвуковой часть сопла необходимо определить такой контур, который удовлетворял бы следующим требованиям:

- сопло должно иметь минимальные потери тяги;

- поверхность стенок при заданных Fa и Ркр должны быть минимальными;

- конструкция и технология изготовления стенок сопла должны быть возможно более простыми.,

Для реальной оценки действительного импульса сопла необходимо определить идеальный импульс сопла и коэффициент потерь в сопле.

В общем случае £, £ записывается как суммарный коэффициент потерь импульса от всех факторов, учитывающих отличие реального течения от течения идеальном сопле с идеальным процессом расширения:

Идеальное сопло - сопло с изоэнтропическим расширением, с однородным потоком газа на срезе сопла, параллельным его оси.

Для идеального сопла потери на рассеивание равны нулю.

Приведем примерную методику выбора оптимального сопла.

Исходные данные:

Показатель изоэнтропы.

Скорость звука на срезе сопла а=756, 93 м/с;

Диаметр критического сечения Dкр = 0, 08 м;

Диаметр среза сопла Da = 0, 880 м.

Сопло строим по второй линии тока, поскольку она не имеет резкого излома.

Каждая точка сверхзвукового контура для любой линии тока характеризуется следующими параметрами:

- абсциссой X;

- ординатой Y;

- углом наклона контура 6 к оси X в данной точке;

- значением числа Маха в длинной точке контура;

- значением безразмерного интервала сил давления по осисверхзвуковой части сопла в данной точке.

-

 

величиной боковой поверхности сверхзвуковой части сопла в данной точке:

 

 

Тремя значениями величины потерь импульса (Т,; Т2; Т3), отнесенных к радиусу сопла в данной точке.

Порядок профилирования.

Профилируем сопло по промежуточной линии тока и находим примерную ординату нашей крайней точки:

выбираем из таблицы три столбца со второй линией тока:

В качестве исходного, выбираем сопло с меньшими потерями и ближайшие к МР:

Данные заносим в таблицу.

Для получения реальных размеров рассчитываем


Таблица 1.5 – Геометрические характеристики сопла.

 

  X Y   М П L D
               
    0, 93       0, 0442  
  0, 2754 1, 016 0, 5792 2, 079 0, 5497 0, 007 0, 052 33, 202
L___ 0, 2855 1, 023 0, 5819 2, 088 0, 5713 0, 0073 0, 0523 33, 357
  0, 4449 1, 132 0, 6098 2, 205 0, 9867 0, 0114 0, 0579 34, 956
  0, 6772 1, 298 0, 6276 2, 337 1, 679 0, 0174 0, 0636 35, 977
  0, 9212 1, 476 0, 6344 2, 453 2, 518 0, 0235 0, 0755 36, 368
  1, 328 1„775 0, 6322 2, 613 4, 159 0, 034 0, 0907 36, 240
  1, 765 2, 092 0.6204 Г2, 755 6, 248 0, 045 0, 1071 35, 564
  2, 336 2, 491 0, 5994 2, 908 9, 4445 1)Д)598 0, 1274 34, 36
  2, 999 2, 873 0, 5768 3, 037 13, 14 0, 0743 0, 1469 33, 064
  3, 428 3, 204 0, 567 3, 136 16, 88 0, 0876 0, 1639 31, 912
  3, 927 3, 508 0, 5384 3, 221 20, 8 0, 1004 0, 1794 30, 863
  5, 016 4, 131 0, 5021 3, 377 30, 39 0, 1283 0, 2113 28, 782
  5, 634 4, 463 0, 4836 3, 452 36, 42 0, 1441 0, 2283 27, 722
  6, 769 5, 037 0, 4532 3, 572 48, 51 0, 1732 0, 2577 25, 979
  7, 997 5, 613 0, 4245 3, 682 62, 96 0, 2045 0, 2871 24, 334
  10, 01 6, 473 0, 3846 3, 831 89, 45 0, 2561 0, 3111 22, 047
  11, 09 6, 899 0, 3666 3, 899   0, 2836 0, 3529 21, 015
  13, 41 7, 739 0, 3314 4, 026 141, 1 0, 3429 0, 3959 18, 997
  15, 91 8, 557 0, 2997 4, 14 184, 1 0, 407 0, 4378 17, 18
  19, 32 9, 541 0, 2639 4, 269 248 0, 4941 0, 4888 15, 128
  23, 02 10, 48 0, 2316 4, 385 324, 8 0, 5887 0, 5361 13, 276
  28, 26 11, 6 0, 1941 4, 518 444, 3 0, 7228 0, 5936 11, 126
  35, 04 12, 9 0, 1514 4, 535 603, 8 0, 8961 0, 6599 8, 679






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.