Расчет основных проектных параметров ЖРД (стр. 3 из 8)
Определим новую энтальпию генераторных газов после срабатывания на турбине и реальный состав (условную формулу) горючего, поступающего в КС.
Далее проводится повторный термодинамический расчёт параметров в камере сгорания и находится новое оптимальное значение αкс, после чего оно сравнивается с предыдущим. Если:
то примем новое значение αкс как искомое, в противном случае уточняющий расчёт проводится заново, с новыми параметрами.
После получения αкс проводится расчёт истечения по каналу при известном значении nи находятся параметры на срезе сопла.
Полученные данные приведены в таблице 2:
Результаты термодинамического расчета
Таблица 2
| Сечение камеры | Горениев камере | Срезсопла |
| Давление в сечении P,МПа | 15 | 0,06 |
| Температура Т, 0К | 3322,97 | 885,583 |
| Молярная масса Мг, кг/кмоль | 9,90011 | 10,0173 |
| Коэффициент избытка окислителяα | 0,24 | 0,24 |
| Показатель изоэнтропы расширения n | - | 1,315 |
Расчёты проведены в программе «Термодинамика».
4.2 Газодинамический расчет КС
Целью газодинамического расчета является определение параметров истекающего газового потока в характерных сечениях КС, удельного импульса ДУ основного блока, геометрических размеров критического сечения и среза сопла.
4.2.1 Газодинамический расчёт идеального канала
1) Расчет термодинамических величин в канале и на его срезе.
Наедем газовую постоянную:
где R0 = 8314 Дж/моль·кг - универсальная газовая постоянная;
Определяем удельный объем:
По результатам программы «Термодинамика»:
Показатель процесса:
2) Расчет параметров критического сечения:
Степень расширения в критическом сечении канала:
Определим скорость потока в критическом сечении канала:
Удельный объём продуктов сгорания:
Находим удельную площадь критического сечения:
3) Расчет параметров на срезе сопла:
Определяем степень расширения на срезе канала:
Скорость потока на срезе канала,
, 
По результатам программы «Термодинамика»:
Определяем удельную площадь сопла:
Геометрическая степень расширения сопла,
4) Расчет параметров двигателя:
Найдем удельный импульс на земле:
Расход топлива:
Определяем удельный импульс в пустоте:
Найдем тягу в пустоте:
Площадь критического сечения и среза сопла:
Определим расходный комплекс и коэффициент тяги:
4.2.2 Газодинамический расчёт реального канала
1). Расчет коэффициентов потерь
Коэффициент, учитывающий потери, связанные с недогоранием топлива: φк=0,97.
Коэффициент, учитывающий потери на рассеивание потока: φα = 0,992 для αс=10º - угла полураскрытая сопла канала.
Коэффициент, учитывающий все остальные потери в закритической части канала: φw∞ = 0,98.
Коэффициент, учитывающий потери в закритической части канала в пустоте, φс∞:
Коэффициент, учитывающий потери в закритической части канала на земле, φс0:
где, Δφс – коэффициент, учитывающий влияние земного противодавления:
2). Расчет реальных параметров двигателя
Удельный импульс в пустоте:
Удельный импульс на земле:
Расход топлива:
Расход горючего и окислителя:
Площадь критического сечения и среза канала:
Диаметр критического сечения и среза канала:
Тяга в пустоте:
Расходный комплекс и коэффициент тяги:
