Расчет роторно-поршневого двигателя
Министерство образования Российской Федерации Тульский Государственный Университет Курсовая работа по дисциплине: «Ракетостроение» Расчет роторно-поршневого двигателя Выполнил: студент гр.131201 Мартынов М.Н. Руководитель: д.т.н., профессор Поляков Е.П. Тула 2005 ЗаданиеРассчитать РПД, при следующих исходных данных:|
Скорость полёта | МН=2 | | Высота полёта | Н=6 км | | Тяга двигателя | 2*105Н | | Топливо | ТТ1 | | Режим работы | РМТ | | |
Допущения принятые при расчёте1. Полагаем, что основное рабочее тело - идеальный газ.2. Движение рабочего тела рассматривается как одномерное течение (параметры рабочего меняются только в продольном направлении).Рис. 1 Расчётная схема РПД Порядок расчёта1.Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным даннымИсходя из заданной высоты полёта, определяем термодинамические параметры невозмущённого потока:|
Высота над уровнем моря, м | 6000 | | Температура, К | 249,13 | | Давление, Па | 47214,7135 | | Плотность, кг/м3 | 6,602•10-1 | | |
С помощью газодинамических функций определим параметры торможения невозмущённого потока. Для этого определим значения приведённой скорости невозмущённого потока и соответствующих газодинамических функций:;;;; ;;.2.Определение параметров во входном сечении диффузораБудем рассматривать частный случай работы двигателя - расчётный режим. При этом параметры потока во входном сечении диффузора будут равны параметрам невозмущённого потока:;;;;;;.3.Определение параметров по тракту диффузораСкорость полёта рассчитываемого РПД Мн=2.Принимаем коэффициент восстановления давления в диффузоре. Диффузор рассматриваемого двигателя должен обеспечивать величину коэффициента восстановления давления не менее . Будем рассматривать диффузор с системой состоящей из двух скачков, величина коэффициента восстановления давления при этом .Определим параметры торможения на выходе из диффузора:;Температура торможения в первом приближении остаётся постоянной:;;Определим значение относительной скорости в выходном сечении диффузора и величину площади входного сечения камеры:;где =50?70. ;;;площадь входного сечения диффузора в данном случае принята равной 1.Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока на выходе из диффузора:;;;;;;4.Определение параметров в сечении .;;.Определим значение относительной скорости сечении :.Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока на выходе из диффузора:;;;;;.5.Определение параметров в выходном сечении КС.Коэффициент увеличения температуры (относительный подогрев):,где Hu=3900(1,638•107) - низшая теплотворная способность топлива;L0=2,36 - стехиометрический коэффициент.;Определим температуру торможения в сечении 3-3:;;Давление торможения в 3 сечении определим из уравнения равенства секундного расхода:;;.Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока в сечении 3-3:;;;;;6.Расчёт параметров в сопловой части двигателяОпределим относительную скорость в выходном сечении сопла:;Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока в сечении 4:;;; ;;;;;;Режим максимальной тяги (РМТ) характеризуется значением коэффициента избытка окислителя .Учитывая, что величина относительного подогрева не должна превышать предельного ее значения, получаем значение б=1,51. Это значение коэффициента избытка окислителя будем использовать в дальнейших расчётах.7.Расчет геометрических параметровРассчитаем геометрические параметры заданного двигателя:При принятой площади F1=1м2 тяга равна При заданном значении тяги Рзад=2*105Н площадь входного сечения диффузора будет равна:;Площадь миделя в этом случае равна:;Считая площадь миделя от сечения 2-2 до сечения 3-3 постоянной:,Определим площадь выходного сечения сопла:;Определим параметры в критическом сечении сопла:Площадь критического сечения сопла:;;. Построим графики распределения параметров по тракту двигателя:
|
|
|
