Курсовая работа: Расчет магистрали трубопровода жидкостного ракетного двигателя

1. При неустановившемся течении применимо уравнение Бернулли (то есть, считается, что местные сопротивления, описанные через уравнение Бернулли, вследствие ограниченного линейного размера обладают незначительным индуктивным сопротивлением);

2. КС представляется в виде «генератора идеального смещения» в термодинамическом смысле и в виде системы с сосредоточенными параметрами в газогидравлическом (то есть, состав ПС определяется в предположении химического равновесия и постоянства рабочих характеристик по сечению КС, компоненты, поступающие в камеры являются мгновенно прореагировавшими, а все параметры КС считаются сосредоточенными в трех узлах: на выходе из форсунок окислителя и горючего и перед входом в критическое сечение).

3. Считается, что параметры ПС удовлетворительно описываются полиномиальной аппроксимацией.

4. Запуск двигателя осуществляется при предварительно заполненных магистралях, пусковые клапаны считаются находящимися в середине магистрали (в виде местного сопротивления). Проходное сечение пускового клапана в процессе открытия изменяется по линейному закону.

5. В процессе запуска насос считается работающим на номинальном режиме, турбина создает бесконечную мощность, так что колебания параметров в магистрали не влияют на режим работы ТНА.

В программе «Динамика КС» расчет параметров магистрали и камеры сгорания осуществляется согласно схеме (рис.3):

Рисунок 3 Расчетная схема

gg

Здесь

Р0 - давление перед выходным местным сопротивлением;

Р1 - давление в магистрали за входным сопротивлением;

Р2 - давление в магистрали перед пусковым клапаном (перед центральной узкостью);

Р3 - давление в магистрали за пусковым клапаном (за центральной узкостью);

Р4 - давление в магистрали перед выходным сопротивлением;

Ркс- давление в камере сгорания;

G0- расход компонента топлива на входе;

G1- расход через пусковой клапан (центральную узкость);

G2- расход компонента топлива в камеру сгорания;

gg- расход газа из камеры сгорания.

2. Формирование файла исходных данных для расчета по программе «Динамика КС»

2.1 Расчет и выбор основных геометрических размеров топливных магистралей на участке от бака до камеры сгорания

Основной внутренний диаметр трубопровода:

d=

где G – расход компонента по трубопроводу кг/с, -плотность компонента кг/, v – скорость движения компонента по трубопроводу м/с по (табл. 1.1).

Окислителя: т.к компонент криогенный и под большим давлением =>

d_о ==0.217мм примем d_о =219мм

Горючего : т.к рабочее давление меньше 100 атм, а диаметр магистрали больше 100мм => v=5,5м/с

d_г ==0,246мм примем d_г =245мм

Диаметры узкости и входные диаметры магистрали получим, как 0,9 основного диаметра, т.е.