разработка макета имитации двигателя ракеты для исследования сопла ракеты. разработка макета d=30 мм. Разработка макета имитации раскрытия оперения ракеты

• Название: Разработка макета имитации раскрытия оперения ракеты
• Анкор: разработка макета имитации двигателя ракеты для исследования сопла ракеты
• Дата: 21.11.2019
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: разработка макета d=30 мм.docx
• Тип: Документы; #96311
• страница: 4 из 4

Учитывая, что расчет проводился с газом приблизительно подобным реальной смеси газов, и учитывая распределение параметров по сечению будем считать расчет при помощи САПР более корректным, чем по методике.

Для продувки сопла будем использовать азот. При помощи САПР SolidWorks и модуля для расчетов газовых и жидкостных потоков Flow Simulation определим скорость и температуру газа в выходном сечении если к соплу подключить стандартный баллон, заполненный азотом (температура 293 К и давление 15,6 МПа).

Результаты моделирования приведены на рисунке 4.


Рисунок 4 – Продувка сопла холодным азотом
Таким образом, если к соплу подсоединить стандартный баллон с газом, то в выходном сечении сопла мы получим скорость потока 631,35 м/с, температуру 117,38 К (температура кипения азота 77,4 К) и давление 365,24 кПа.

Задавшись полученными значениями температуры и скорости и требуемым давлением на перо из формулы (5) найдем необходимое для имитации давление газа (азота).


Таким образом при заполненном баллоне в выходном сечении сопла создается давление в 3,82 раза больше, чем требуется. Следовательно, необходим редуктор для создания требуемого давления. При помощи параметрического исследования в САПР SolidWorks найдем давление, которое должен создавать редуктор (таблица 4).

Параметр	Расчетная точка 1	Расчетная точка 2	Расчетная точка 3	Расчетная точка 4	Расчетная точка 5
Статическое давление (Статическое давление 1) [Pa]	3800000	3900000	4000000	4100000	4200000
Давление Среднерасходный [Pa]	89640,04	91977,82	94314,30	96650,75	98987,97
Скорость Среднерасходный [m/s]	628,14	628,25	628,35	628,44	628,53
Температура (текучая среда) Среднерасходный [K]	118,05	118,03	118,01	118,00	117,98
Массовый расход [kg/s]	5,67	5,82	5,97	6,12	6,27

Таким образом редуктор должен создавать давление 4-4.1 МПа. Расход газа составит 6 кг/с. Раскрытие перьев должно происходить за 0,038 секунды. Продувка сопла будет осуществляться за 0,05 секунды. Расход газа на одну продувку составит 300 г.

Найдем массу газа в баллоне объемом 40 л:


Найдем массу газа, которая выйдет из баллона при снижении давления до 4,1 МПа:


Таким образом с одного баллона можно выполнить 8 продувок сопла:

список использованных источников

1. 
   Расчет течения и сопротивления трения потока в соплах Лаваля: методические указания к курсовой работе по дисциплинам: «Гидрогазодинамика» для студентов дневной формы обучения специальности 14010465 «Промышленная теплоэнергетика» и «Гидравлика и теплотехника» для студентов дневной формы обучения специальности 28020265 «Инженерная защита окружающей среды» / сост. Н. Н. Ковальногов, А. С. Ртищева. – 2 изд., перераб. и доп. – Ульяновск: УлГТУ, 2007. – 32 с.
   
2. 
   Г. А. Савицкий. Ветровая нагрузка на сооружения / Г. А. Савицкий. – М: Издательство литературы по строительству, 1972. – 110с.