Расчет основных проектных параметров ЖРД (стр. 5 из 8)

Параметры рабочего тела турбины

, , , , назначаются по результатам расчета совместной работы турбины и .насосов в закрытой схеме, – давление в камере сгорания, равное 15 МПа.

С учетом выбранных величин, удельная адиабатная работа газа в турбине равна:

Объемный расход газа на входе в колесо турбины равен:

м³/с;

Коэффициент быстроходности турбины равен:

;

Степень парциальности предкамерной турбины равна:

Степень реактивности турбины задается из интервала:

;

Адиабатная скорость равна:

м/с;

Соотношение окружной и адиабатной скоростей выбирается из условия обеспечения наибольшего окружного КПД турбины по графической зависимости:

;

При этом окружной КПД равен:

;

Окружная скорость турбины равна:

м/с;

Средний диаметр турбины равен:

м;

7. Построение профиля камеры сгорания

7.1 Профилирование докритической части канала

Расчёт докритической части канала, и построение профиля производится на основе эмпирических зависимостей.

1) Определение приведенной и условной длины канала:

где критический диаметр подставляется в миллиметрах.

2) Относительная площадь канала:

3) Расчет размеров камеры:

- объём камеры:

.

- площадь поперечного сечения канала:

- радиус цилиндрической части канала:

- длина конфузора:

где ρ=0,25*106*р_к=3,75.

- размеры конфузора:

- объем конфузора:

- длина цилиндрической части:

- радиусы сопряжения:

7.2 Профилирование закритической части канала

Расчёт и построение закритической части канала производится по методу касательных (параболы). Эта методика изложена в [5].

Определим отношение площадей:

Для n=1,32 находим два ближайших к

значения [3]:

Проинтерполируем значения:

Найдём длину закритической части канала,

Рисунок 1 – Профилирование канала методом параболы.

8. Определение параметров истекающего газового потока

Расчёт параметров по длине канала производится при некоторых средних значениях объёма и показателя политропы процесса.

Средняя газовая постоянная процесса:

,

Подставив значения получим:

Средние удельные объёмы в канале

и на срезе канала :

Средний показатель процесса

:

Значения относительного текущего уширения находятся по формуле:

,

где

P_i – давление в i-том сечении канала.

Задаемся значениями π_i в интервале от 1 до 0, что соответствует изменению давления от P_к до P_c и построим вспомогательный график

Рисунок 2 – Вспомогательный график

Расчеты параметров производим по следующим выражениям:

- давление в данном сечении:

,

- площадь i-го сечения:

,

- температура:

,

- удельный объём:

,

- плотность:

,

- скорость:

.

Полученные данные сводим в таблицу.

Параметры газового потока в канале

Таблица 3