Экспериментальное исследование рабочего процесса в камере ракетного двигателя малой тяги на газообразных компонентах топлива метан + кислород - page 5

Рис. 3. Осциллограмма изменения давленияи в камере сгорания:
1
— тяга
P
;
2
— давление в камере сгорания
p
к
В ходе дальнейшего расчета определяются следующие характе-
ристики РДМТ: 1. Суммарный массовый секундный расход топлива,
кг/с,
˙
m
Σ
= ˙
m
г
+ ˙
m
o
; 2. Среднее массовое соотношение компонентов
топлива в камере:
k
m
= ˙
m
o
/
˙
m
г
; 3. Коэффициент избытка окислителя:
α
=
k
m
/k
m
0
, где
k
m
0
= 4
— стехиометрическое соотношение ком-
понентов для топлива “метан + кислород”; 4. Теоретическое значение
расходного комплекса
β
т
=
f
(
p
к
, α
)
(определяется в результате тер-
модинамического расчета по программе “АСТРА” [8]), м/с; 5. Коэф-
фициент расходного комплекса, определяемый по давлению в камере
сгорания,
ϕ
β
=
μ
c
p
к
F
кр
˙
m
Σ
β
т
, где
μ
с
— коэффициент расхода сопла камеры
сгорания до критического сечения. По результатам холодных проду-
вок для профилированного сопла камеры РДМТ принято
μ
с
= 1
;
F
кр
— площадь критического сечения сопла, определяемая путем непо-
средственного замера диаметра критического сечения на эксперимен-
тальном образце камеры сгорания РДМТ; 6. Коэффициент расходного
комплекса, определяемый по измеренному удельному пустотному им-
пульсу,
ϕ
β
ϕ
к
=
ϕ
J
с
, где
ϕ
J
=
J
у
.
п
/J
у
.
п
.
т
— коэффициент удельно-
го импульса, учитывающий суммарные потери удельного пустотного
импульса в реальной камере
J
у.п
=
P
п.изм
/
˙
m
Σ
по сравнению с его те-
оретическим значением, рассчитанным по программе “АСТРА”;
ϕ
с
коэффициент, отражающий потери удельного импульса в сопле (тре-
ние, неоднородность, неодномерность, неравновесность, теплоотвод);
P
п
=
P
изм
+
p
н
F
а
— тяга в пустоте;
F
a
— площадь выходного сече-
ния сопла, определяемая путем непосредственного замера диаметра
выходного сечения на экспериментальном образце камеры сгорания
РДМТ. Величина
ϕ
с
определяется по соотношениям из работ [6, 7, 9].
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2 39
1,2,3,4 6,7,8,9
Powered by FlippingBook