Расчет теплозащитного покрытия двигателя
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Исходные данные:

Время работы РДТТ ;

Температура продуктов сгорания ;

Начальная температура материала ;

Толщина стенки: переднего днища ;

корпуса обечайки ;

сопловой крышки ;

Коэффициент теплопередачи: переднее днище ;

обечайка корпуса и сопловая крышка ;

Материал переднего днища, сопловой крышки

и обечайки корпуса 28ХСНМВФА (СП-28);

Плотность ;

Удельная теплоемкость ;

Допустимая температура нагрева ;

Расчет толщины теплозащитного покрытия переднего днища

Для переднего днища, работающего в условиях высоких температур, но небольших скоростей движения газов ( ), применяем фенольно-каучуковый материал БК – 31 – эластичное резиноподобное покрытие.

Теплофизические характеристики БК – 31:

Плотность ;

Удельная теплоемкость ;

Коэффициент теплопроводности .

 

,

 

где ;  коэффициенты аппроксимации;

константа аппроксимации;

относительный параметр,

 

;

коэффициент аппроксимации,

 

;

 

температурный симплекс (безразмерная температура),

 

.

 

Принимаем толщину ТЗП переднего днища .

Расчет толщины ТЗП обечайки корпуса и сопловой крышки

Для обечайки корпуса и сопловой крышки, работающих в условиях высоких температур и скоростей движения газов (W до 300 м/с), применим слоистый материал на основе стекловолокна АГ – 4В, имеющий следующие теплофизические свойства:

Плотность ;

Удельная теплоемкость ;

Коэффициент теплопроводности .

 

,

 

где относительный параметр,

 

;

 

коэффициент аппроксимации ТЗП,

;

температурный симплекс (безразмерная температура),

 

.

 

Принимаем толщину ТЗП оболочки корпуса и сопловой крышки .

Расчет длины теплоизолируемой части камеры сгорания

,

 

где длина цилиндрической части заряда (рис.7);

коэффициент заполнения цилиндрической части камеры сгорания

;

для скрепленного заряда;

 

;

 

относительная толщина свода заряда.

Расчет теплозащитного покрытия сопла

Исходные данные:

Толщина стенки: входного раструба сопла ;

выходного раструба сопла ;

Коэффициент теплопередачи:

воротника сопла ;

сопловой вкладыш в критике ;

сверхзвуковой раструб сопла ;

;

Материал входного раструба сопла 28ХСНМВФА (СП-28);

плотность ;

удельная теплоемкость ;

допустимая температура нагрева ;

Материал выходного раструба сопла 30ХГСА;

плотность ;

удельная теплоемкость ;

допустимая температура нагрева ;

Расчет толщины теплозащитного покрытия воротника

Для воротника применяем слоистый материал на основе стекловолокна АГ – 4В:

Плотность ;

Удельная теплоемкость ;

Коэффициент теплопроводности .

Расчет толщины ТЗП воротника проводим аналогично расчету толщины ТЗП камеры РДТТ. Считаем, что материал воротника работает как пассивное ТЗП.

 

,

где ;  коэффициенты аппроксимации;

константа аппроксимации;

относительный параметр,

;

коэффициент аппроксимации ТЗП,

 

;


температурный симплекс (безразмерная температура),

 

.

 

Принимаем толщину ТЗП воротника  (в радиальном направлении).

Расчет теплозащитного покрытия вкладыша сопла

Для вкладыша сопла применяем материал повышенной жаропрочности и жаростойкости, высокой эрозионной стойкости: пирографит, имеющий следующие теплофизические свойства:

Плотность ;

Удельная теплоемкость ;

Коэффициент теплопроводности .

 

,

 

где

 

;

;

,


температура газа в критическом сечении.

Принимаем толщину ТЗП воротника .

Расчет толщины теплозащитного покрытия выходного раструба сопла

Для выходного раструба сопла применяем слоистый материал на основе стекловолокна АГ – 4В:

Плотность ;

Удельная теплоемкость ;

Коэффициент теплопроводности .

Для сечения сопла

 

,

где

 

;

,

 

температура газа в сечении сопла .

Для сечения сопла

 


,

 

где

 

,

 

температура газа в сечении сопла .

Принимаем толщину ТЗП выходного раструба сопла ; .

 






Литература

 

1. Гречух Л.И., Гречух И.Н. Проектирование РДТТ. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. Омск, 2003.

2. Гречух Л.И., Гречух И.Н. Конструкция и проектирование РДТТ. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. Омск, 2003.

3. Алиев А.М., Липанов А.М. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. – М.: Машиностроение, 1995. 400с.

4. Ерохин Б.Т. Теория внутрикамерных процессов и проектирование РДТТ. – М.: Машиностроение, 1991. 560с.

5. Голубев И.С., Самарин А.В. Проектирование конструкций летательных аппаратов. – М.: Машиностроение, 1991. 512с.

6. Расчет теплозащитных покрытий РДТТ. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Ракетные двигатели». Омск, 2004. 27с.

Дата: 2019-07-31, просмотров: 184.