Скорость истечения оптимальная

Формула, получившая имя Циолковского и позже в различных видах выведенная многими другими авторами, но существу, определила всю проблематику практической жидкостной ракеты (намеченную уже в работе Циолковского) поиск высокоэффективных топлив (с высокой скоростью истечения), оптимальную организацию горения топлива и истечения продуктов сгорания (с целью повышения КПД), достижение минимального веса конструкции ракеты при заданном запасе топлива (повышение отношения масс, или числа Циолковского) и т.д. В работе 1903 г. Циолковским был сделан также вывод формулы движения ракеты в условиях действия силы тяжести (при вертикальном и наклонном подъемах). Эта формула, по существу, определила другой класс аналитических задач ракетодинамики — поиск оптимальных режимов полета и траекторий. [c.437]

Она приближенно равна той максимальной скорости, которую может развить ракета с разделенными рабочим телом и источником нергии. Так, если полезная нагрузка отсутствует, а скорость истечения оптимальна, то АУ= 0,805 Ус, как было указано выше. Этот результат можно объяснить, если учесть, что величина 1а/а равна энергии, выделяемой единицей массы источника энергии. Если бы эта энергия полностью превращалась в кинетическую энергию одного только источника питания, то мы бы имели [c.271]

Космический аппарат движется по окружности, расположенной в плоскости, параллельной плоскости экватора на расстоянии Н от нее ( широтный спутник). Найти условие оптимального сгорания топлива при постоянной скорости истечения газов. [c.127]

Термическая и металлургическая эффективность атомно-водородного пламени может быть оптимальна только в определённом диапазоне колебаний расхода водорода. При недостаточном притоке водорода охлаждающее воздействие эндотермической реакции не предохраняет кончики вольфрамовых электродов от оплавления и окисления, вследствие чего увеличивается их расход и нарушается устойчивость дуги. Скорость истечения водорода определяет также напряжение на дуге и характер атомно-водородного пламени. При недостаточном притоке водорода дуга горит тихо , атомно-водородное пламя уменьшается и одновременно отмечается падение напряжения на дуге до 20—35 в с соответствующим понижением тепловой мощности пламени. При нормальном притоке водорода дуга издаёт звенящий звук, пламя приобретает веерообразную форму и тепловая его мощность повышается. В этом случае напряжение на дуге колеблется в пределах от 60 до 100 в в зависимости от расстояния между концами электродов. При чрезмерно большом притоке водорода устойчивость дуги нарушается и приводит к частым её обрывам. [c.319]

Для того чтобы кинетическая энергия потока пара, поступающего на рабочее колесо, возможно лучше была преобразована в механическую работу на валу турбины, необходимо достигнуть оптимального соотношения между скоростью истечения пара и окружной скоростью. При малых значениях угла х [c.135]

Результаты многократного решения задачи (7.43) методом [81 ] для конденсирующего инжектора, входящего в состав ПТУ с дифенильной смесью в качестве рабочего тела, представлены на рис. 7.11 и 7.12. Эти данные получены при следующих значениях параметров совокупности он. и- представляющих практический интерес = 1035 Па, = 2600. .. 4000 Па, р = = 6,94-10 Па, U = D = 1. .. 19 и расположении точки 5 на пограничной кривой пара. Параметром на обоих графиках является приведенная изоэнтропная скорость истечения из парового сопла 5,. Усредненное оптимальное значение в исследованном диапазоне параметров т)д =- 0,839. Из рис. 7.11 видно, что существует достаточно широкая область параметров и и Xj,, при которых давление на выходе из инжектора рю шах превосходит верхнее давление в контурах ПТУ, показанное штриховой линией.. Соответствующие этой области давлений величины F , д и и лежат [c.149]

В этом случае процесс смесеобразования из области хаотической переходит в область, заранее организованную и управляемую, поскольку степень совершенства смешения определяется не только, и не в первую очередь начальной скоростью истечения газов, но и рядом других, легко изменяемых факторов и их сочетанием. Опыт показывает, что оптимальный размер отверстий для истечения газовых струй при измельчении основных потоков не должен превышать 8—10 мм. Дальнейшее уменьшение диаметров струй нерационально, так как вследствие изменения массы газа (пропорционально квадрату диаметра) осложняются условия перемешивания. [c.69]

Выше было отмечено, что на стенде отклонение скорости истечения s a от оптимального значения приводит к значительному падению тяги. С увеличением скорости полета этот эффект все более ослабевает (рис, 5.17). При больших около- [c.140]

Поэтому на практике применяют турбину с полным расширением газа и нерегулируемым выхлопным устройством. У такого ТВД некоторые потери в тяге имеют место на стенде, т. е. в условиях, когда относительная тяга ТВД (по сравнению с ТРД) достигает мак- g jg Зависимость оптимальной симального значения. скорости истечения из сопла от к. п. д. [c.141]

Оптимальными считаются такие значения управляющих факторов, которые приводят к минимально возможной неравномерности скоростей истечения элементов профиля. [c.340]

По разработанным формулам при оптимальных коэффициентах были рассчитаны скорости истечения металла в разные каналы для этих матриц и проведено сравнение расчетных и экспериментальных значений скоростей. Результаты сравнения представлены в графическом виде на рис. 137. [c.346]

Как видно из уравнения (3), для минимизации изменения массы аппарата и, следовательно, расхода топлива в случае двигателей большой тяги с постоянной скоростью истечения необходимо минимизировать интеграл по времени от реактивного ускорения. Из уравнения (4) следует, что для минимизации расхода топлива в случае двигателей малой тяги с постоянной мощностью на выходе необходимо минимизировать интеграл по времени от квадрата реактивного ускорения. Уравнения (3) и (4) позволяют при постановке оптимальных задач рассматривать только параметры движения космического аппарата вне зависимости от его массы, мощности на выходе или скорости истечения. Можно показать, что даже для многоступенчатых ракет минимизация правых частей уравнений (3) и (4) ведет к максимизации полезной нагрузки при условии, что величина тяги может произвольно изменяться. [c.164]

Качество соединений и оптимальное для вакуумной плотности отношение глубины проплавления к ширине шва обеспечиваются режимами процесса, которые характеризуются скоростью сварки, силой тока, а при сварке с поддувом, кроме того, скоростью истечения аргона из сопла горелки. [c.184]

Качество распыливания при этом зависит от скорости истечения воды, т. е. от перепада давлений на распылителе. Однако зна.чение перепада ограничивается пределами 0,8—1,2 МПа, так как более высокие значения увеличивают стоимость распыла и существенно не улучшают его качество. Диаметры отверстий сопл составляют от 0,8 до 2,0 мм. Для сопл при охлаждении перегретого пара низкого давления диаметр следует принимать равным примерно 1,5 мм. Отверстия сопл следует облагораживать, закругляя входные кромки. С увеличением длины отверстия к его диаметру размер капель уменьшается, но незначительно. Оптимальным отношением длины к диаметру считается четыре [24], при этом коэффици ент расхода можно принимать г=0,8. [c.199]

Пайти условие оптимального сгорания топлива при постоянной скорости истечения газов. [c.169]

Примеры решения модельных задач о наборе максимальной энергии при вертикальном подъеме и об оптимальной вертикальной посадке в постоянном плоскопараллельном гравитационном поле, о. посадке с круговой орбиты спутника и о наборе гиперболической скорости при старте с круговой орбиты спутника показали, что, несмотря на малые значения удельного веса двигателей ограниченной скорости истечения, учет веса двигательной системы суш,ественно влияет на параметры оптимального движения тела переменной массы и приводит к экстремальной задаче определения наивыгоднейшего значения веса двигателя (максимальной тяги), обеспечиваюш его максимум доставляемого полезного груза [c.273]

Одна из форсунок низкого давления (конструкции Стальпроекта) приведена на фиг. 5. Наличие в форсунке перемещающегося мазутного сопла обеспечивает регулировку сечения воздушной щели и сохранение или изменение скорости истечения воздуха и соответственно степени распыления. Форсунка Стальпроекта проста и надежна в эксплуатации. Минимальное давление мазута перед форсункой — 0,5 ати, оптимальное 1 — 1,5 ати. Давление воздуха, обеспечивающее хорошее распыление,— не [c.28]

В производственных условиях плотность суспензии можно контролировать с помощью вискозиметра ВЗ-4 по скорости истечения стандартного объема смазки. Оптимальная продолжительность истечения 6,5—7,5 сек. [c.178]

Поскольку тонкие струи при больших скоростях движения распадаются быстрее, то и оптимальное расстояние преграды, соответствующее максимуму силы воздействия, у них меньше, чем для струй большего диаметра и меньших скоростей истечения. [c.55]

Третий способ более рационален, так как скорость истечения мазута из распылителя сохраняется близкой к оптимальному значению. [c.61]

Отсюда видно, что для получения больших тяг с ед. площади необходимы большие напряжения, верхняя граница к-рых онределяется пробойной прочностью системы ( 100 же/еж) и оптимальной скоростью истечения ( 10 см]сек), диктуемой минимумом [c.513]

Для получения оптимальных результатов при резке больших толщин кислородная струя должна иметь низкие, близкие к звуковым скорости истечения, сохранять постоянство своей формы (цилиндричность) и химическую активность на возможно большей длине. Важное значение имеет также правильное распределение [c.73]

Коэффициент использования металла т) , при плазменном напылении с применением в качестве плазмообразующего газа азота достигает 75%, а при применении аргона — 45%. Установлено, что эффективность напыления достигает максимума, когда отношение энтальпии к скорости истечения плазменной струи приблизительно соответствует 100 Дж-с/(л м). Дальнейшее увеличение отношения мало сказывается на эффективности напыления [64]. К другим параметрам, влияющим на эффективность использования материала при плазменном напылении, относятся расход газа, расположение плазмотрона по отношению к напыляемой поверхности. Увеличение расхода сверх оптимального его значения (устанавливаемого экспериментально) приводит к уменьшению т вследствие охлаждения дуги и увеличения скорости газа и частиц. С уменьшением расстояния от плазматрона до напыляемой поверхности с 140 до 60 мм при напылении окиси алюминия значение возрастает с 57 до 85% [51 ]. [c.221]

Скорость истечения газов. Оптимальной скоростью истечения газовой смеси считается такая ее максимальная скорость, при которой получается заданный закаленный слой по глубине и структуре без перегрева поверхности и без наличия явлений отрыва или проникания пламени внутрь наконечника. [c.216]

На характер газового потока оказывает влияние и скорость истечения газа, которая при данной конструкции горелки определяется расходом газа. При увеличении расхода газа выше критического для данной конструкции горелки наблюдается турбулентное движение газа. Для горелок с диаметром выходного отверстия 18 мм и двусторонним подводом газа оптимальный расход газа, как указывалось выше, составляет 500—700 л/час. [c.159]

В [22, С. 34] была предложена цомограмма для определения критического отношения давлений в выходном сечении цилиндрического канала с острой вхбдной кромкой в зависимости от начальных параметров воды и относительной длины канала в диапазоне недогревов до насыщения от О до 100 ° С. На основании этой диаграммы построены зависимости е = /(Д. ) и / = f(At), которые приведены на рис. 7.8. С помощью этих зависимостей по (7.25) были рассчитаны зависимости R = f(At )p (рис. 7.9) и сопоставлены с экспериментами для двух значений давлений Pi = I МПа (кривая i) и р, = 2,1 МПа (кривая 2). Из сравнения видно, что расчетные кривые хорошо описывают результаты экспериментов в области малых недогревов. Некоторое снижение реактивных усилий по сравнению с расчетными в области больших недогревов объясняется тем, что при больших недогревах не успевает полностью произойти обмен количеством движения между фазами, а наличие скольжения мевду фазами приводит к уменьшению реактивного усилия. Интересно сопоставить расчетное значение реактивного усилия, которое могло быть получено при оптимальном профилировании с тем его максимальным значением, которое получено в описанном выше эксперименте. Так, при недогреве примерно до 40 °С и начальном давлении pi = 2,1 МПа получено максимальное значение реактивного усилия R 14,5 кг. При этом расход G 1,4 кг/с, критическая скорость истечения w = = а 105 м/с, относительная скорость на выходе из сопла Xi, подсчитанная с помощью зависимости (7.18), примерно 1,87. [c.159]

При заданном п = onst с изменением л изменяется скорость истечения газа из СА, поэтому при определенном значении л = = Лт-опт получается оптимальное отношение ы/ i и максимальное значение КПД. [c.203]

На р,ис. 5.16 показана зависимость оптимальной скорости-истечения из оопла от к. п. д. винта и скорости полета. Из рисунка видно, что с увеличением скорости полета от О до-220 м1сек оптимальные скорости истечения при т)в=0,6 возрастают от 70 до 360 м/сек. [c.140]

На рис. 8.6 показано влияние степени двухконтурности на скорость истечения газа из ДТРД при оптимальном распределе- [c.181]

Скорости истечения и температурное поле. При этом а) область Qo отображается на круговое крльцо Д б) в области Д строится, сетка с уз-лами %ц в) в узлах сетки вы-числяются значения координат (хь Хг), модуля производной h= z %) , составляющих скоростей и скоростей деформаций опорного рещения температура г) поправочная функция тока задается отрезком ряда (Х.28) д) находится распределение потоков в каналы матрицы bk как функции варьируемых параметров йтп и Ьтп вычисляется матрица жесткости е) из рещения системы линейных алгебраических уравнений /( находятся значения параметров, скорости истечения отдельных элемен- тов профиля ж) устанавливается оптимальная геометрия прессового инструмента, обеспечивающая равномерность истечения металла при прессовании. На рис. 134—136 построены резул,ьтаты расчетов в сопоставлении с опытными данными. [c.339]

Рассматриваемые здесь оптимальные задачи связаны с идеализацией применяемых двигательных установок термохимических ракетных двигателей большой тяги и двигателей малой тяги (например, ионных). Считается, что величину тяги как для двигателей большой тяги, так и для двигателей малой тяги можно неограниченно изменять. Предполагается также, что для двигателей большой тяги скорость истечения постоянна, а мош ность на выходе — величина переменная у двигателей малой тяги, наоборот, мош,ность на выходе постоянна, а скорость истечения переменна. Мош,ность истекаюш[ей струи газов определяется уравнением [c.163]

Лругими словами, можно сделать вывод о том, что отношение веса ракеты к силе сопротивления среды при оптимальном режиме движения представляет собой конкретную величину, равную отношению скорости движения ракеты к относительной скорости истечения частиц топлива. [c.122]

При использовании завихрителей с различными сечениями завихряю-щих каналов установлено, что при одном и том же расходе газа с уменьшением сечения каналов (что приводит к увеличению скорости истечения газа) напряжение на дуге понижается, столб дуги увеличивается в объеме, ширина реза и скос кромок увеличиваются (рис. 2.17). Исследования показали, что при большой скорости вихря (завихрители № 4, № 5) при достаточном расходе газа 1,0—1,3 л/с грат на кромках никогда не наблюдался. Для уменьшения ширины реза повышалась концентрация энергии за счет обжатия столба дуги. При одном расходе газа использовались сопла разных диаметров. Оптимальная величина расхода газа определялась пропускной способностью наименьшего сопла. Из табл. 2.3 следует, что уменьшение диаметра сопла сказалось не только на снижении ширины реза, но также и скоса кромок. При диаметре канала 3 мм и расходе воздуха 0,67 л/с ширина реза по верхней кромке 5,8 мм, а по нижней — 2 мм, средняя величина скоса на кромку составила 1,9 мм. В этом случае явно недостаточен расход воздуха. В том же режиме при расходе воздуха 1,33 л/с средняя величина скоса 1,35 мм. При диаметре канала сопла 1 мм и максимальном расходе воздуха для данных условий 0,66 л/с ширина реза уменьшилась до 2,5 мм по верхней плоскости листа, а средняя величина скоса — до 0,55 мм. [c.58]

Двигательные системы разбиваются на три большие категорииг в зависимости от главного ограничения на регулировочную характеристику (1.4), обусловленного природой физических процессов в двигателе. Главное ограничение с точки зрения механики полета характеризуется тем, что оптимальный режим работы двигателя, как правило, соответствует выходу на это ограничение. Такими ограничениями являются ограничение скорости истечения реактивной струи, ограничение мош,-ности и ограничение тяги двигательной системы. [c.268]

Общая вариационная проблема. Рассмотрение вариационной задачи механики полета (1.1) с двигателями ограниченной скорости истечения реактивной струи (1.6) показало, что с учетом влияния удельного веса / двигательной системы у = и удельного веса конструкции = Ср/Сцо полная вариационная проблема разделяется на динамическую и весовую (Г. Л. Гродзовский, 1966—1967). Динамическая (траек-торная) проблема сводится к известной задаче ракетодинамики оптимального движения с идеальным невесомым двигателем ограниченной тяги, определяющей максимально достижимый конечный вес аппарата [c.273]

Для получения необ.ходимото качества поверхности газ и кислород во время резки должен подаваться непрерывно и иметь оптимальные скорости истечения. Давление и скорость подачи газа должны быть точно отрегулированы. Для этой цели используют редукторы или регуляторы давления большой пропускной способности. [c.112]

ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ (движители) — класс реактивных движителей, в к-рых рабочим телом служит ионизованный газ (плазма), ускоряемый н(1еимущественно электромагнитными полями. Э. д. предназначены для использования на спутниках и. межпланетных кораблях. Источниками энергии для Э. д. малой мощности (< 1 кет) могут служить солне-чные батареи, а для Э. д. большой мощности — ядерные реакторы с преобразователями. Э. д. позволяют получать нужную тягу при значительно меныпем расходе массы рабочего вещества, чем это имеет место в обычных химич. (тепловых) реактивных двигателях. Действительно, тяга, развиваемая реактивным движителем, равна F = т.и (т — секундный расход массы, v — скорость истечения вещества из движителя). Если в химич. реактивных двигателях скорость истечения не превосходит иеск. км сек, то в Э. д. опа может достигать 100 км/сек и более. Однако с возрастанием скорости истечения растет и мощность струи Р, приходящаяся на ед. силы тяги, поскольку 7V = Pv/2, а с нею и вес энергосистемы. Оптимальна скорость истечения, при к-рой суммарный вес энергосистемы и рабочего вещества минимален. Оптимальные скорости возрастают при увеличении длительности полета и уменьшении уд. веса энергосистемы на ед. мощности. Эти скорости оцениваются в наст, время величинами 20 —100 км/сек. [c.513]

При этом необходимо учитывать, что прн резке (особенно малых толщин металла) часть кислорода теряется бесполезно вследствие высокой скорости истечения кислородной струи. Соотношения составляющих весового расхода кислорода, идущих на окисление, выдувание шлака на потери, различны в заБисимосги от толщины металла и требований к качеству и производительности процесса. В литературе нет данных об оптимальных соотношениях этих составляющих. [c.33]

Оптимальным давлением перед расширяющимся соплом является такое, при котором давление в струе, выходящей из сопла, равно давлению окружающей среды, а скорость истечения сверхзвуковая. Это давление зависит от отношения площади сечення на выходе сопла к площади сечения горловины сопла (наименьшее сечение). Чем больше это соотношение, тем больше должно быть давление перед соплом. Для кислородной резки рекомендуются расширяющиеся сопла с соотношением площадей от 1,1 до 1,6, при этом необходимые давления кислорода перед соплом составят от 2 до 4 ати. Давление перед соплом совершенно не зависит от толщи 1Ы разрезаемого металла, с увеличением толщины увеличивается лишь диаметр сопла. Расширяющиеся соплп со сверхзвуковым истечением струи обеспечивают увеличение скорости резки, но не позволяют резать пористый металл или пакеты хотя бы с незначительными зазорами. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...