Основные характеристики РДТТ

Особенности рабочего процесса.

1 В отличии от ЖРД сгорание происходит на поверхности топлива. Продукты сгорания отходит в виде энтальпийных газов в полость камеры и далее в сопло.

2 Топливо содержит внутри себя тщательно перемешанный состав в виде горючего-связки и окислителя. Для энергетики добавляют металлические частицы в основном Al.

3 Продукты сгорания маршевых РДТТ, в основном двухфазные, т.е.в газе содержится большое количество жидких и твердых частиц Аl2O3.

4 Возгорание ТТ осуществляется с применением быстрогорящих порохов,………………………………….. при помощи распаленной нихромовой спирали.

5 В процессе работы РДТТ его конструкция сильно прогревается, раздувается, и эрозионно- уносится.

6 Параметры современных маршевых РДТТ:

Давление в камере сгорания Рк=до 100 атм(10МПа).

Температура сгорания Тк=3800 К.

Процентное содержание н-фазы в продуктах сгорания по массе z=до 40%

Коэффициент адиабаты ПС – ае = 1,16.

Размеры критического сечения Dкр до 500мм.

Размеры камеры сгорания Dк=2,5 м Lк=6 м.

1. Расход продуктов сгорания

- изменение массы по времени. [ кг/с]

2. давление, температуры, плотность П.С.

Рк, Тк,.- результаты термодинамических расчетов.

3. тяга – это реактивная сила, создаваемая камерой сгорания и соплом, под воздействием на их поверхности давления продуктов сгорания. Эта результирующая газодинамических сил.

Заменим сумму интегралов сил давления:

Вывод: Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П. Теория ракетных двигателей. МАИ 1985г.

Опускаем интегрирование, получаем:

-тяга [Н]; - расход; - скорость на срезе [м\с]; Fа- площадь среза; Рн- давление окружающей среды; Ра- давление на срезе сопла; Рк – давление в камере сгорания.

Характерные случаи:

1 тяга в пустоте Рн=0 (космос)

2 расчетный случай сопла Ра=Рн;

Расчетный случай – самый оптимальный с энерго массовой точки зрения.

а) Расчетный режим: Ра=Рн

скачек сидит на срезе сопла. Поток развернулся до расчетного случая.Энергия топлива сработала полностью.

б) режим недорасширения:

Ра Рн

Поток дорасширяется после сопла. энергетика срабатывает не вся – теряется тяга.

в) режим перерасширения:

Ра Рн

Поток не доходит до стенок сопла. Тяга не реализуется. Часть потока замещается внешней средой. Струя продуктов сгорания теряет степень расширения– сужается. Теряется тяга (удельный импульс).

4 удельный импульс тяги.

- характеризует энергетику твердого топлива. Сколько тяги снимается с одной единицы расхода. Имеет весьма важное значение и характеризует внутренние свойства процессов (топлива, сопла, камеру, продукты сгорания).

Формально – это отношения для расчетного режима можно записать.

5 расходный комплекс

Из соотношения для расходов (без выводов)

принимаем:

Важный термодинамический параметр, характеризующий энергетику камеры сгорания. Легко определяется из эксперимента: Fкр – измеряется Ш\Ц

Рк – измеряется манометром в пр.раб.

G- измеряется расходомером.

6 суммарный импульс.

Суммарный импульс характеризует энерго массовое совершенство РДТТ.

Используем предыдущие определения:

В РДТТ рассматривается и другие характеристики, такие как КПД, мощность, коэффициент тяги, характеристическая скорость и др.

В нашем курсе к ним мы будем обращаться по мере надобности.

Дата добавления: 2014-01-07