Навигация
7. Расчет смесеобразования.
Компоненты топлива:
· Жидкий кислород;
· Подогретый НДМГ.
Смесеобразование в камере сгорания осуществляется двухкомпонентными форсунками и центробежными жидкостными форсунками горючего для охлаждения паяного шва и огневого днища. Применение двухкомпонентных форсунок обеспечивает смешение компонентов в одной фазе вблизи плоскости форсунок в КС, что приводит к более интенсивному протеканию процессов горения и уменьшению объема КС. Кроме того пропускная способность головки с двухкомпонентными форсунками существенно выше. Правда при интенсивном протекании процессов сгорания вблизи форсунок огневое днище головки и особенно узлы пайки форсунок в днищах будут работать при повышенных температурах, поэтому часто приходится организовывать вокруг каждой форсунки жидкостную завесу. Однако улучшения смесеобразования за счет двухкомпонентных форсунок дает более существенный выигрыш в повышение надежности работы всей КС.
Определение количества форсунок на головке камеры.
Расчеты проведены согласно указаниям источников [], [].
Расположение форсунок на головке - концентрическое, шаг а между центрами для двухкомпонентных форсунок может быть в пределах а = 18…50 мм: а = 24 мм. Для нормального закрепления форсунки на днище вблизи стенки камеры необходимо, чтобы между стенкой камеры и центром корпуса форсунки было расстояние, равное 5…10 мм.
Если эффективную площадь головки, занятую форсунками, поделить на площадь, занятую одной форсункой на головке, то получим количество форсунок, уместившихся на головке:
,
Эффективная площадь головки Fк.эф.=πR2к.эф.
Rк.эф = Rк-а/2 = 127 - 24/2 = 115 мм,
Rк - радиус камеры сгорания, а - шаг между форсунками.
Для концентрического расположения форсунок найдем количество окружностей, умещающихся на поверхности головки. Примем расстояние между окружностей равным шагу между форсунками, а на окружностях форсунки расположены на расстоянии шага, измеренного по хорде окружности.
Количество окружностей
;
Очевидно, на первой окружности число форсунок будет
На второй окружности число форсунок
На третьей окружности
На четвертой окружности
Общее число форсунок с центральной составит
n = n1 + n2 + n3 = 1+6 + 12 + 18 +24 = 61.
Шаг между форсунками по мере удаления от центра чуть-чуть возрастает.
Создание пристеночного слоя в камере.
Для обеспечения надежного охлаждения горячих стенок камеры необходимо создать вблизи стенок слой продуктов сгорания с пониженной температурой. Это достигается постановкой дополнительный струйных форсунок горючего по периферии головки. При этом в пристеночном слое создается местное соотношение компонентов меньше, чем расчетное в ядре.
Необходимо обеспечить пристеночный слой наименьшим количеством топлива, чтобы доля удельного импульса в пристеночном слое, как неоптимального, была минимальной в общем удельном импульсе камеры.
Для более равномерного распределения компонентов в пристеночном слое необходимо ставить увеличенное число форсунок. При этом пристеночный слой получается устойчивым по длине камеры и сохраняется газовая завеса с пониженной температурой по всей длине камеры.
Однокомпонентная центробежная форсунка предназначена для охлаждения паяного шва и его расход от основного горючего составит 20%. (2,8 кг/сек) Количество форсунок - 30. Плотность НДМГ= 786 
.
1. Выбираем угол распыла для форсунки горючего 2α = 40˚.
2. Перепад давления на форсунке Г: ΔРф.гор.= 800000 Па
3. По графику (рис.5.6., [4]) находим Аг = 1; μф.г.=0,44; φг = 0,66.
4. Определяем площадь сопла форсунки горючего
;
dcф.г.=
2,76 мм rc=1,38 мм
5)Примем число входных отверстий i=4 .
Rвх/ rc= 2,5; следовательно R вх= 2,5rc =3,45 мм
Находим 
6) Определяем число Рейнольдса Reвх и выбираем коэффициент трения 
550186,9
-1,72
0,0192
7) Определяем эквивалентную геометрическую характеристику.
Аэ1=
0,986
Геометрическая характеристика с учетом вязкости отличается от расчетной идеальной менее чем на 5%, то найденные размеры форсунки принимаем действительными.
Окончательные размеры однокомпонентной центробежной форсунки горючего для пристеночного слоя:
| Размеры | Мм |
| R k | 3,84 |
| h форсун | 8,00 |
| r c | 1,28 |
| r нар сопл | 3,33 |
| δ стенки | 1,20 |
| r вх | 1,51 |
| d вх | 3,02 |
| R вх | 2,56 |
Расчет двухкомпонентной форсунки.
Рассчитаем сначала форсунку окислителя, находящуюся внутри форсунки окислителя.
Похожие работы
... ИЛИ Станции Такой двигатель можно Держать в руках ИЛИ Укрепить на скафандре Э Р Д Большой интерес проявляется именно к этому виду ракетных двигателей. ИХ ДОСТОИНСТВА ВЫСОКАЯ СКОРОСТЬ ТЕЧЕНИЯ СТРУИ ВОЗМОЖНОСТЬ ПОЛУЧАТЬ ПРЯМО В КОСМОСЕ ЭНЕРГИЮ ДЛЯ РАЗГОНА Но ЭРД не ...
... , временными и другими характеристиками. Целью данной курсовой работы является разработка РДТТ, предназначенная для первой ступени двухступенчатой баллистической ракеты. 1. Выбор основных параметров ДУ 1.1 Выбор типа заряда РДТТ Заряд твердого топлива является одним из основных узлов двигателя. Поскольку весь запас топлива РДТТ сосредоточен в заряде, то им определяются энергетические ...
... H2 F2 Плотность, кг/м3 76,8 1512,7 Стандартная энтальпия , кДж/кг -4465,3 -339,58 Температура плавления , °К 14,9 54,39 Температура кипения , °К 21,2 85,87 2. Выбор компоновочной схемы двигателя Основной блок состоит из камеры сгорания, установленной в качающемся подвесе, и турбонасосного агрегата. Качание камеры позволяет обеспечить управление по тангажу и ...
... осуществить маневр возврата на активном участке выведения с посадкой корабля на полосу, расположенную вблизи стартового комплекса. Основные характеристики ракеты-носителя «Энергия»: Параметр Значение или характеристика Стартовая масса, т 2419 В том числе масса ПН 105 Суммарная мощность, л. ...
0 комментариев