Расчет роторно-поршневого двигателя (125395)

Посмотреть архив целиком

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


Задание


Рассчитать 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 расчёте

  1. 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 расчёта


1.Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным данным

Исходя 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 диффузора

Будем 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 диффузора

Скорость 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 двигателя

Определим 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 α=1,51. Это значение коэффициента избытка окислителя будем использовать в дальнейших расчётах.

7.Расчет геометрических параметров

Рассчитаем 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:








Случайные файлы

Файл
19057-1.rtf
132850.rtf
182341.rtf
136681.rtf
41915.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.