Свободная площадь поперечного сечения

Поправочный член — пр) для отрицательных значений (1/—Упр) равен нулю. Зависимость Къ и, возможно, Упр от давления и температуры топлива неизвестна. Величина этих параметров может также зависеть от величины свободной площади поперечного сечения камеры, и в больших двигателях эрозионное горение может оказаться менее резко выраженным. Некоторые авторы исходят из предположения, что коэффициент Къ пропорционален средней массовой плотности газового потока, но зависимость скорости эрозионного горения в этом случае гораздо сложнее. В самом деле, экспериментальные данные показывают, что в действительности эрозия не зависит от температуры газового потока (в опытах образец отделяется от основного заряда, который может быть выполнен из различных топлив). [c.210]

Фиг. 4. 17. Удаление стержня, с помощью которого образуется свободная площадь поперечного сечения, после заливки и отверждения заряда.

Предполагается, что течение между хвостовой частью заряда (сечение 2 на фиг. 5. 6) и критическим сечением сопла — изоэнтропное. Поэтому не учитываются потери из-за внезапного увеличения свободной площади поперечного сечения или в результате случайного смешения различных потоков (существование застойных зон более или менее оправдывает это предположение). Однако некоторые авторы считают, что значительная часть кинетической энергии, имеющейся в сечении 2. теряется из-за наличия турбу- [c.259]

Предполагается, что всегда выполняются условия устойчивого равновесия или что можно не учитывать неустановившиеся процессы, происходящие в результате непрерывного увеличения свободной площади поперечного сечения и, возможно, вследствие изменения площади поверхности горения. Это предположение оправдано тем, что указанные изменения происходят с относительно малой (квазистационарный процесс) скоростью по сравнению со скоростью истечения из сопла. [c.260]

Переменная свободная площадь поперечного сечения 265 [c.265]

Рассуждения, приведенные выше, относились к прямым зарядам, горящим по боковой поверхности. В ракетных двигателях с высокими характеристиками желательно иметь повышенную плотность заряжания и, следовательно, нужно уменьшать свободную площадь поперечного сечения до минимума. Поэтому в современных двигателях иногда применяют заряды с переменной свободной площадью поперечного сечения (см. далее фиг. 6.26). В этом случае уравнения (14) или (14 ), которые дают зависимость рк от р2, остаются справедливыми (/=/ в сечении 2, фиг. 5. 6), но при этом необходимо установить новые, часто очень сложные зависимости между р и рг. Однако решение получается простым и интересным, если рассчитать переменную свободную площадь поперечного сечения таким образом, чтобы скорость потока оставалась постоянной, по крайней мере, в хвостовой части камеры сгорания [c.265]

Такой график показывает, что даже при относительно низких величинах показателя горения горение может стать неустойчивым, если будут малы свободные площади поперечного сечения (большие величины /) и при наличии топлив, обладающих высокой эрозионной чувствительностью. Действительно, при некоторых усло- [c.267]

Фиг. 5. 10. Логарифмический график, дающий зависимость фронтального давления в камере сгорания р1 от отношения К для различных значений /. Этот график рассчитан для типичного смесевого топлива и учитывает эрозионное горение в цилиндрическом канале (постоянная свободная площадь поперечного сечения).

I. Размеры заряда без учета влияния свободной площади поперечного сечения. [c.268]

П. Влияние на давление в камере сгорания свободной площади поперечного сечения и двенадцати небольших радиальных отверстий диаметром 0,15 см, просверленных насквозь в своде заряда для того, чтобы избежать неустойчивого горения (см. далее разд. 6.7 кроме этого, для той же цели можно использовать инертный стержень, установленный по оси канала заряда). [c.268]

Г.) свободная площадь поперечного сечения начальная свободная площадь поперечного сечения равна [c.270]

Зная размеры заряда, можно оценить влияние на давление в камере сгорания свободной площади поперечного сечения и двенадцати небольших радиальных отверстий. Уравнение (18) можно записать так [c.270]

На фиг. 5.11 показано в зависимости от у влияние на величину давления свободной площади поперечного сечения (кривая Л), [c.272]

Кроме того, уменьшение угла е приводит к небольшому уменьшению длины периметра горения и толщины части свода, сгоревшей в первой фазе, резко уменьшая вместе с тем величину абсолютных /к и относительных 0к конечных потерь топлива свободная площадь поперечного сечения при этом возрастает. Как видно из сравнения графиков, приведенных на фиг. 6.9, 6.11 и 6.13, при увеличении числа лучей звезды п свободная площадь поперечного сечения fp увеличивается при соответствующем сокращении длины периметра горения 5 и уменьшении площади конечных потерь. [c.313]

Для двигателя с постоянной тягой Я, временем работы /к и выбранным топливом, обеспечивающим горение при постоянном давлении в камере рк, объем топлива и свободная площадь поперечного сечения определяются следующими соотнощениями [c.329]

На фиг. 6. 26 схематично показан двигатель со скрепленным со стенками зарядом, который также был спроектирован на тягу 5000 кг и время работы 4 сек. Для того чтобы увеличить плотность заряжания и чтобы добиться одинакового влияния эрозионного горения на большей части длины заряда, свободная площадь поперечного сечения сделана плавно изменяющейся по длине камеры с таким расчетом, чтобы средняя скорость потока, а следовательно и степень эрозии, была постоянна почти по всей длине заряда [см. условие (22) гл. 5]. [c.342]

Не вдаваясь в подробности решения трехмерной задачи, укажем только, что применение заряда с переменной по длине свободной площадью поперечного сечения fpi позволяет сократить длину заряда со 173 до 153 см. Кроме того, в том случае более чем на двух третях длины заряда (на участке длиной 119 см) средняя скорость потока будет постоянной и будут отсутствовать [c.343]

Согласно опубликованным данным повышение объемной плотности заряжания, получаемое в результате использования зарядов с переменной свободной площадью поперечного сечения, дает прирост конечной скорости ракеты, равный в некоторых случаях 15% (по сравнению с зарядами, имеющими постоянную по длине свободную площадь fpi). Однако возможность практического осуществления таких зарядов иногда лимитируется трудностью изготовления стержня или оправки, обеспечивающих получение переменной свободной площади поперечного сечения заряда. [c.343]

Ракетные дригатели, в которых используются такие заряды, очень распространены, так как они имеют небольшие поперечные сечения, малый вес и, кроме того, в них можно получить широкий диапазон законов изменения тяги. Кроме того, стенки камеры сгорания часто можно предохранить от нагрева с помощью самого топливного заряда, который может быть или свободно вставленным или скрепленным со стенками камеры. С другой стороны, при 0ТОМ необходимо обеспечить наличие соответствующих каналов или свободных площадей поперечных сечений для газового потока внутри камеры сгорания, что соответственно уменьшает плотность заряжания. [c.259]

В приведенных выше рассуждениях площадь горения ь и свободная площадь поперечного сечения /р рассматривались в целом, т. е. для сплошного бесканального заряда. В действительности в трубчатых или многоканальных зарядах каждый канал нужно исследовать отдельно и во избежание газообмена у переднего конца заряда желательно иметь внутри всех каналов одни и те же величины изменения давлений. Легко показать, что этого можно достичь в том случае, когда отношение поверхности горения к свободной площади поперечного сечения одинаково для каждого канала. Выполнение этого геометрического условия, которое не может быть удовлетворено в течение всего времени работы двигателя, особенно важно в начале горения топлива, когда свободные площади поперечных сечений минимальны, а скорости и избыггоч-ные давления максимальны. Для трубчатого заряда, например, 9ТО условие можно записать так [c.264]

Эрозия может быть учтена при построении весьма полезного графика, который дает зависимость давления в начале камеры сгорания (фронтального давления) р от отношения К для различных величин J. Такой график, который представлен в логарифмических координатах на фиг. 5. ГО, действителен только для данного топлива и притом для совершенно цилиндрической, неизменяю-ш[ейся свободной площади поперечного сечения. Такой график может быть получен посредством графического интегрирования скорости горения по длине заряда в соответствии с рекомендациями, приведенными ранее. Однако можно получить неплохое при-]ближение, если предположить, что [c.266]

Во время работы двигателя небронированный заряд, опертый торцом на колосник (решетку) у соплового конца камеры, оказывается сжатым в осевом направлении инерционными силами от продольного ускорения ракеты и силой, возникающей в результате перепада давления между передней и соплрвой частями камеры. Под действием осевых напряжений сжатия поперечные размеры заряда могут увеличиться и тем самым уменьшить свободную площадь поперечного сечения камеры [2]. [c.279]

Фиг. 6. 9. Изменение безразмерной свободной площади поперечного сечения (в первой фазе горения) и безразмерной площади конечных потерь топлива (во второй фазе горения) в зависимости от безразмерной толщины сгоревшей части свода для заряда с шестилучевым звездообразным каналом.

Цель настоящего раздела — определить, какие размеры камеры н какое давление в камере обеспечат оптимальную конструкцию РДТТ с заданными величинами тяги Я и времени работы двигателя 4. В целях простоты ограничимся рассмотрением случая цилиндрического заряда, горящего по боковым поверхностям и обеспечивающего нейтральный закон горения но излагаемый метод может быть распространен и на другие случаи (в разд. 6.5 будет приведен пример расчета для случая уменьшающейся по длине заряда свободной площади поперечного сечения). [c.327]

Вес сопла Ос, составляющий только сравнительно небольшую часть веса Ок.дв, можно считать пропорциональным суммарному импульсу [см. уравнение (10)]. Поэтому для наших целей вес сопла можно принять постоянным. Камеру сгорания схематично заменим тонкостенной цилиндрической трубой длины L и радиуса Як , концы трубы считаем закрытыми плоскими днищами. В заднем днище имеется отверстие, площадь которого может быть принята равной начальной свободной площади поперечного сечения 1р . Толщину стенок трубы определяем по формуле (9) толщйны плоских днищ считаем равными толщине стенок трубы. (Толщйны плоских днищ в действительности больше толщины стенок камеры, но обычно днища делают эллипсоидальными, и сделанное упрощение вполне приемлемо для наших целей. Как будет показано ниже, конкретные конструктивные особенности могут быть легко учтены во втором приближении). [c.328]

Наконец, сравнение различных РДТТ показывает, что оптимальная величина давления в камере возрастает при уменьшении времени горения топлива. Действительно, не заполненный топливом объем камеры, потребный для получения достаточной свободной площади поперечного сечения, в этом случае быстро возрастает. Эта тенденция не очень заметна при времени горения топлива, превышающем 1ч-2 сек., но для меньшей продолжительности горения она становится весьма существенной (так, в одном частном случае, при /, = 0,05 сек. автором было найдено значение оптимального давления, превышающее 500 кг/см ). [c.338]

Отношение площади критического сечения сопла к свободной площади поперечного сечения принято равным 0,5. Рассмотрены три различных варианта конструкции, соответствующие трем значениям допустимых напряжений в материале а=5000, 7500 и ЮООО /сг/сж (при удельном весе материала 7=0,00785 кг/см ) вес С01пла соответственно равен 8 6 и 4 кг. [c.338]

Другой простой путь получения переменной свободной площади поперечного сечения заключается в использовании заряда с внутренним каналом типа, изображенного на фиг. 6. 1, Я и 6. 1,/ (типа wagon-wheel ), с высотой лучей, уменьшающейся по длине камеры в направлении к соплу. [c.343]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...