Конструирование ДЛА РДТТ (стр. 2 из 5)
4.Изменение поверхности горения по времени.
Высота свода заряда: е0 = 0,114м.;
Длина заряда: L = 1,328м.;
Длина луча заряда: Н = 0,070м.;
Радиус камеры сгорания: R = 0,198м.;
Величина вылета крышки: b = 0,092м.;
Радиус скругления свода: r = 0,005м.;
Радиус скругления луча: r1 = 0,8ּr = 0,0044.;
Полуугол раскрытия лучей: β = Θ/2 = 33,53˚ = 0,585 рад.;
Угол эл-та звезды:
˚ = 0,44779 рад.;Длина луча без радиуса скругления: x = H – r = 0,179-0,006 = 0,0781 м;
Скорость горения топлива: u = 4,558 мм/с = 0,00456м/с.;
Определим периметр и площадь горения в начале и в конце каждой фазы. Начало новой фазы соответствует параметрам конца предыдущей фазы. Полученные данные представлены в таблице.
SI.нач = ПI.начּL ;
SI.кон = ПI.конּL
Периметр и поверхность горения в начале и в конце II фазы:
ПII.нач = ПI.кон = 0,7733 м.;
SII.нач = SI.кон = 1,0273 м.2;
SII.кон = ПII.конּL
Периметр и поверхность горения в начале и в конце III фазы горения (конец III фазы горения в момент времени τ = 25с.).
ПIII.нач = ПII.кон = 0,8085м.;
SIII.нач = SII.кон = 1,0739 м.2;
SIII.кон = ПIII.конּ(L-b)
| Фаза | I | II | III |
| Периметр горения | 0,77335835 | 0,80849185 | 1,2358041 |
| Площадь горения | 1,02726667 | 1,07393517 | 1,5192155 |
5.Профилирование сопла.
- геометрическая степень расширения сопла;Fм = 0,00259 м2;
Диаметр минимального сечения:
Площадь среза сопла:
Диаметр среза сопла:
Радиусы скругления:
R1 = 1,5ּRм = 1,5ּ0,006/2 = 0,0917м.;
R2 = 0,5ּ Rм = 0,5ּ0,006/2 = 0,0306м.;
Угол касательной к контуру сопла на выходе βа = 0,106 рад. = 6,073˚;
Относительная длина сопла:
;Угол на входе в сверхзвуковую часть сопла: βb = 0, 6 рад. = 34,38˚;
Длина сопла:
6.Расчет ТЗП.
Определение коэффициентов теплопроводности.
Камера сгорания.
Давление в камере сгорания:
р = 6,15 Мпа;
Температура продуктов сгорания:
Т = 3359,6 К;
Средний молекулярный вес продуктов сгорания:
μ = 19,531 кг/кмоль;
Теплоемкость продуктов сгорания:
Ср = 3345
;Коэффициент динамической вязкости:
η = 0,9330 
;
Коэффициент теплопроводности:
λ = 0,9812
;Массовый расход продуктов сгорания:
кг/сек;Смоченный периметр заряда:
П = 0,7734 м.;
Начальная площадь проходного сечения:
Fсв = 0,00776 м2;
Эквивалентный гидравлический диаметр:
Приведенный диаметр проходного сечения (для расчета лучистого теплового потока):
Средняя длина луча:
l = 0,9ּdсв. = 0,9ּ0,283 = 0,0895м.;
Средняя плотность продуктов сгорания:
Принимаем температуру поверхности Тст = 2100К;
Переднее Днище.
Коэффициент конвективной теплоотдачи (свободная конвекция):
, где γ – ускорение = 9,81 м/с.; тогда 
Определяем коэффициент лучистой теплоотдачи:
Коэффициент Стефана-Больцмана: C0 = 5,67
Массовая доля конденсата:
Z = 0,317;
Принимаем оптический диметр частиц:
d32 = 3 мкм.;
Степень черноты изотермического потока продуктов сгорания:
εр = 0,229 +0,061ּd32 + 0,00011ּТ – 0,3684ּZ+0.00502ּp-0,00338ּl =
= 0,229 +0,061ּ3 + 0,00011ּ3411 – 0,3684ּ0,317+0.00502ּ10-0,00338ּ0,2547 = 0,6965;
Принимаем степень черноты материала:
εст. = 0,8;
Эффективная степень черноты:
εэф.ст. = (1+ εст.)/2 = (1+0,8)/2 = 0,9;
Лучистый тепловой поток:
Коэффициент лучистой теплоотдачи:
Суммарный коэффициент теплоотдачи:
α = αл + αк = 3046,02+687,41 = 3733,425
Заднее днище.
Коэффициент конвективной теплоотдачи (вынужденной):
Nu = 0,023ּRe0,8ּPr0,4;
Определяем скорость продуктов сгорания у заднего днища:
Критерий Рейнольдса:
Критерий Прандтля:
;Критерий Нюсельта:
Nu = 0,023ּ1826929,5280,8ּ0,30880,4 = 774,04;
Коэффициент конвективной теплоотдачи:
Коэффициент лучистой теплоотдачи:
αл = 3046,02
α = αл + αк = 18914,7+3046,02 = 21960
Критическое сечение.
Давление продуктов сгорания в критическом сечении:
Ркр = 3534720 Па;
Температура в основном потоке газа:
Т = 3162,3 К;
Температура торможения:
Т0 = 3359,6 К;
Средний молекулярный вес продуктов сгорания:
μ = 19,410 кг/кмоль;
Теплоемкость ПС:
Ср = 1898
;Коэффициент динамической вязкости:
η = 0,0000879
η0 = 0,0000915
Коэффициент теплопроводности:
λ = 0,8914
;Массовый расход ПС:
кг/сек;Площадь критического сечения: