Курсовая. записка моя. Курсовой проект по дисциплине Основы конструирования рд студент группы . Проверил доцент

• Название: Курсовой проект по дисциплине Основы конструирования рд студент группы . Проверил доцент
• Анкор: Курсовая
• Дата: 27.09.2020
• Размер: 1.19 Mb.
• Имя файла: записка моя.doc
• Тип: Курсовой проект; #139786
• страница: 3 из 3

5. Расчет смесеобразования

5.1 Расчет струйной форсунки горючего (НДМГ)

Исходные данные:



Рекомендации

Перепад давления на форсунке

Геометрия

Коэффициент расхода форсунки

Диаметр форсунки

Угол распыла

Глубина фаски е до 2 мм
Примем следующие данные для расчета:



Скорость истечения несжимаемой жидкости через отверстие



Площадь поперечного сечения форсунки



Расход жидкости через форсунку


Необходимое количество форсунок



Длина форсунки



Угол распыла



Глубина фаски е=1мм

5.2 Расчет центробежной форсунки окислителя (АТ)

Исходные данные:



Рекомендации

Перепад давления на форсунке

Геометрическая характеристика А=2..8

Геометрия

Толщина стенки форсунки

Диаметр форсунки

Число входных каналов

Динамическая вязкость АТ
Примем следующие данные для расчета:

А=2

По рис. 3.18 (2, с. 104) для А=2



Скорость истечения несжимаемой жидкости через отверстие



Площадь поперечного сечения форсунки



Расход жидкости через форсунку


Необходимое количество форсунок





Радиус входа





Определим коэффициент трения ג. По формуле (3.65) (2, с.107)


По формуле (3.63) (2, с.107) находим ג

=0.0234

По формуле (3.66) (2, с.107)


Полученное значение Аэ не отличается от А

Определим остальные размеры форсунки



Высота форсунки



Радиус камеры закрутки






6. Расчет оребрения.
Выберем охлаждающий тракт с продольными ребрами.

Определить число ребер , толщину ребра и эффективный коэффициент теплоотдачи для цилиндрической части КС

Исходные данные:

Диаметр КС с учетом толщины внутренней стенки (1.3 мм) Dk=0,270 м

Ширина канала а=0.0028 м

Высота ребра Нохл=0.0052 м

Теплопроводность оребренной стенки 12Х18Н9Т =291Вт/м*К

Массовый расход горючего =14,84 кг/сек

Решение

Поскольку число ребер еще не определено, в первом приближении для расчетов принимаем равным значению, полученному для гладкой щели

Определяем:





Определим коэффициент теплоотдачи от стенки к жидкости



Значение комплекса определим по графику рис. 4.25 [2,с.211]

Для НДМГ

Площадь поперечного сечения канала

Эквивалентный диаметр = 0,00364 м





По графику рис. 4.38 [2,с.226] при и

Находим



Такой толщине ребра соответствует число ребер



Коэффициент теплоотдачи для оребренного канала, будет отличаться от гладкого канала, т.к. в связи с загромождением тракта ребрами скорость движения охладителя увеличиться.

В соответствии с уравнением (4.195) [2,с.211] приближенно можно принять



Определим скорость движения охладителя по загроможденному ребрами тракту:






По графику рис. 4.38 [2,с.226] при и

Находим



Число ребер



Новое число ребер мало отличается от числа ребер, полученного в первом приближении. Поэтому окончательно принимаем ,

Эффективный коэффициент теплоотдачи от стенки к охладителю с учетом оребрения определим по формуле



7.Расчет охлаждения

Тепло путем конвекции и излучения передается от горячих продуктов сгорания 1 стенке КС 3. Таким образом, можно сказать, что суммарный удельный тепловой поток , направленный от горячих газов в стенки камеры двигателя, состоит из двух удельных тепловых потоков: конвективного и лучистого , т.е.



Где



- коэффициент теплоотдачи от газа к стенке

Данный коэффициент определим по формуле (4.173) [2,с.199]





Для расчета охлаждения камеры ЖРД, будем следовать рекомендациям изложенным в главе 4.12 [2]. Разобьем камеры и сопло на 20 сечений. Зададимся распределением температуры Тст.г и определим значения конвективных тепловых потоков для каждого участка. Для определения лучистых тепловых потоков, воспользуемся методикой изложенной в главе 4.8 [2].
Значение определим по формуле (4.184) [2,с.204]



- эффективная степень черноты стенки

- степеь черноты продуктов сгорания

Со – коэффициент излучения абсолютно черного тела (Вт/(м2*К4))

По табл. 4.2 [2,с.202] длина пути луча для газовых тел в цилиндрической КС



определим по графику рис 4.21 [2,с.205]

Парциальное давление ,



определим по графику рис. 4.22 [2,с.206]

=1.78



- определим по графику рис. 4.24 [2,с.207]

=0.11



Эффективную излучательную способность определим по формуле (4.187)

[2,c.207]



Поскольку стенки часто покрыты сажей, независимо от материала

=0.8





При расчетах лучистых тепловых потоков нет смысла определять для каждого сечения камеры и сопла, найдя в КС, можно с достаточной степенью точности степенью точности принять следующие распределения по длине КС и сопла: около форс. головки , по длине КС значение постоянно, до докритической части сопла, где D=1.2Dкр. В критическом сечении , в закритической части сопла в сечении где D=1.5Dкр

и в сечении, где D=2.5Dкр
Исходные данные и результаты расчета сведем в таблицу.

№	D	Tkзам	Тст.г	Cp	µст	qk МВт/м2)	qл (МВт/м2)	qΣ МВт/м2)
1	265	2520	2235	2650	87	5,95	2,31	8,26
2	231	2311	2115	2476	86	7,935	2,11	10,045
3	194	2112	1962	2365	83	9,852	1,328	10,819
4	156	1810	1880	2248	80	11,73	0,195	11,925
5	118,5	1716	1812	2132	78	9,01	0,07	9,08
6	206	1622	1726	2085	76	4,167	0,05	4,217
7	295	1536	1630	1996	63	1,142	0,03	1,172
8	383	1455	1520	1852	57	0,375	0,0285	0,4
9	471	1382	1432	1785	50	0,242	0,0045	0,246
10	560	1157	1399	1677	46	0,218	0,048	0,26
11	649	1104	1343	1592	42	0,201	0,05	0,251
12	737	1051	1288	1482	39	0,179	0,047	0,216
13	825	998	1233	1341	38	0,141	0,043	0,184
14	914	945	1178	1256	37	0,118	0,042	0,16
15	1002	892	1123	1127	36	0,101	0,04	0,141
16	1090	839	1068	1085	32	0,09	0,036	0,12
17	1179	786	1013	996	30	0,082	0,032	0,122
18	1267	733	958	913	29	0,0695	0,03	0,099
19	1355	680	903	845	27	0,0692	0,028	0,097
20	1444	627	848	782	25	0,0675	0,026	0,088

8. Расчет камеры ЖРД на прочность

Данный расчет производится по рекомендациям изложенным в методических указаниях к выполнению лабораторных работ «Динамика и прочность РД» с использованием модуля расчета КАМЕРА программы 2SPACE
Необходимые исходные данные для расчета

	Внутренняя стенка 12Х18Н9Т	Наружная стенка 08Х17Н5М3
Модуль упругости Е (МПа)	150000	198000
Коэф. Линейного расшир. а 106 мм/мм С0	1,98Е-5	1,6Е-5
Температура Т (С0)	800	200
Радиус оболочки R (м)	0.145
Толщина внутренней оболочки (м)	0.0013	------------------------------
Коэф. Запаса n	1.5
Предел текучести (МПа) >	215	620
Предел прочности (МПа) ≥	550	1200
Относительное удлинение %	37	8
Рабочее давлении в камере (МПа)	8

Результаты расчета

Толщина наружной оболочки = 0,002м

Полная окружная относит деформация оболочек = 0,0955 доли

Предельное давление газов = 12а

Рабочее давление газов = 8МПа

Коэффициент запаса = 1,5

Окружное напряжение во внутреннее оболочке = 192,9МПа

Осевое напряжение во внутренней оболочке = -39.6МПа

Окружное напряжение в наружной оболочке = 935,6МПа

Осевое напряжение в наружной оболочке = 380.5МПа

Полученные при расчете напряжения с коэффициентом запаса 1.5, не превышают допускаемые заданные значения, следовательно камера изготовленная из выбранных материалов и выбранной геометрией обладает необходимой прочностью.


10. Список использованной литературы

1. 
   Термодинамический расчет двигателя: Метод. указания к выполнению курсовой работы для студентов спец. 160302/ Сост. Н.Г. Измайлова; САА, Красноярск, 2001, 28с.
   
2. 
   Добровольский М.В. ЖРД. Основы проектирования: Учебник для вузов. –М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э Баумана, 2005 – 488с.: ил.
   
3. 
   Алемасов В.Е. Теория РД: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов; Под ред. В.П. Глушко. – М.: Машиностроение, 1980 – 533с., ил.
   
4. 
   Динамика и прочность РПД: метод. указания к выполнению лабораторных работ для студентов спец. 160302 «Ракетные двигатели»/ сост. В.Ю. Журавлев; Сиб. гос. Аэрокосмический ун-т. – Красноярск, 2006, 56с.