Расчет характеристик прогрессивности щелевого заряда

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Процесс газообразования в камере ракетного двигателя определяется скоростью горения твердого топлива, зависящей от его состава, и поверхностью горения заряда, определяемой его геометрическими параметрами. При горении твердого топлива данного состава давление в камере двигателя определяется в основном отношением поверхности горения топлива к площади критического сечения сопла, а при неизменном критическом сечении – площадью горящей поверхности заряда. Если горящая поверхность возрастает, то горение называется прогрессивным (прогрессивная форма заряда). Характеристикой поверхности заряда называется отношение горящей поверхности заряда к начальной величине этой поверхности .

Выбор формы заряда должен обеспечивать характер изменения давления, а следовательно, и тяги во времени в соответствии с требуемыми характеристиками ЛА.

Исходные данные:

Наружный радиус заряда ;

Радиус канала ;

Полная длина заряда ;

Длина щелевой части ;

Половина ширины щели .

Порядок расчета:

Углы и в начальный момент горения

;

Рис. 8. Сектор щелевого заряда

Полная начальная площадь горения заряда

Начальный объем заряда

Граничное значение параметра , при котором исчезает дуговая часть периметра канала щелевой части

Максимальное значение параметра

Поскольку , то по окончании горения дуговая часть периметра канала щелевой части не исчезнет и всегда .

Текущая площадь поверхности горения

;

Текущий объем заряда

где ; ; .

Вычисляем характеристики прогрессивности заряда и для значений и , при условии, что ,

где ; ; ; .

Данные расчета сведем в таблицу 1.

,	0	0,07	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42
	1,146	6,263	10,564	14,25	17,458	20,284	22,799
	2,866	13,887	21,51	27,203	31,668	35,294	38,316
,	9,799	10,285	10,639	10,852	10,925	10,857	10,649
,	3,846	3,308	2,714	2,076	1,405	0,71	0
	1	1,05	1,086	1,108	1,115	1,108	1,087
	0	0,14	0,294	0,46	0,635	0,815	1

Расчет звездчатого заряда

Звездчатые заряды нашли очень широкое применении в современных двигателях твердого топлива, благодаря отработанной технологии изготовления и высокому коэффициенту внутреннего заполнения, однако, звездчатые заряды имеют дегрессивные остатки топлива, которые можно устранить профилированием внутренней поверхности камеры сгорания и применением вкладышей из легких материалов. Также по сравнению с щелевыми зарядами они дают меньшее время работы, а также наличие участков с повышенной концентрацией напряжений.

Исходные данные:

Тяга двигателя ;

Ускорение свободного падения ;

Время работы двигателя ;

Диаметр заряда ;

Марка топлива ПАЛ-18/7;

Плотность топлива ;

Температура горения топлива ;

Скорость горения топлива ;

Масса топлива ;

Удельный импульс тяги с учетом потерь ;

Газовая постоянная ;

Давление в камере сгорания .

Порядок расчета:

Величина скорости горения, которую можно допустить в канале заряда, исходя из условия отсутствия эрозионного горения

где удельный вес топлива;

приведенная сила топлива.

Площадь канала при отсутствии эрозионного горения

где вес топлива;

коэффициент тепловых потерь.

Потребный коэффициент заполнения поперечного сечения КС

где площадь КС.

Потребное значение относительной толщины свода заряда

По графику зависимости подбираем число лучей и тип заряда, обеспечивающий потребный коэффициент заполнения. Выбираем звездчатый заряд со скругленными углами и .