Расчет роторно-поршневого двигателя
Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным данным. Расчет параметров во входном сечении и по тракту диффузора. Уравнение равенства секундного расхода. Расчет геометрических параметров в сопловой части заданного двигателя.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2010 |
| Размер файла | 177,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования Российской Федерации
Тульский Государственный Университет
Курсовая работа по дисциплине:
«Ракетостроение»
Расчет роторно-поршневого двигателя
Выполнил: студент гр.131201 Мартынов М.Н.
Руководитель: д.т.н., профессор Поляков Е.П.
Тула 2005
Задание
Рассчитать РПД, при следующих исходных данных:
|
Скорость полёта |
МН=2 |
|
|
Высота полёта |
Н=6 км |
|
|
Тяга двигателя |
2*105Н |
|
|
Топливо |
ТТ1 |
|
|
Режим работы |
РМТ |
Допущения принятые при расчёте
1. Полагаем, что основное рабочее тело - идеальный газ.
2. Движение рабочего тела рассматривается как одномерное течение (параметры рабочего меняются только в продольном направлении).
Рис. 1 Расчётная схема РПД
Порядок расчёта
1.Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным данным
Исходя из заданной высоты полёта, определяем термодинамические параметры невозмущённого потока:
|
Высота над уровнем моря, м |
6000 |
|
|
Температура, К |
249,13 |
|
|
Давление, Па |
47214,7135 |
|
|
Плотность, кг/м3 |
6,602•10-1 |
С помощью газодинамических функций определим параметры торможения невозмущённого потока. Для этого определим значения приведённой скорости невозмущённого потока и соответствующих газодинамических функций:
;
;
;
;
;
;
.
2.Определение параметров во входном сечении диффузора
Будем рассматривать частный случай работы двигателя - расчётный режим. При этом параметры потока во входном сечении диффузора будут равны параметрам невозмущённого потока:
;
;
;
;
;
;
.
3.Определение параметров по тракту диффузора
Скорость полёта рассчитываемого РПД Мн=2.
Принимаем коэффициент восстановления давления в диффузоре. Диффузор рассматриваемого двигателя должен обеспечивать величину коэффициента восстановления давления не менее . Будем рассматривать диффузор с системой состоящей из двух скачков, величина коэффициента восстановления давления при этом .
Определим параметры торможения на выходе из диффузора:
;
Температура торможения в первом приближении остаётся постоянной:
;
;
Определим значение относительной скорости в выходном сечении диффузора и величину площади входного сечения камеры:
;
где =50?70.
;
;
;
площадь входного сечения диффузора в данном случае принята равной 1.
Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока на выходе из диффузора:
;
;
;
;
;
;
4.Определение параметров в сечении .
;
;
.
Определим значение относительной скорости сечении :
.
Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока на выходе из диффузора:
;
;
;
;
;
.
5.Определение параметров в выходном сечении КС.
Коэффициент увеличения температуры (относительный подогрев):
,
где Hu=3900(1,638•107) - низшая теплотворная способность топлива;
L0=2,36 - стехиометрический коэффициент.
;
Определим температуру торможения в сечении 3-3:
;
;
Давление торможения в 3 сечении определим из уравнения равенства секундного расхода:
;
;
.
Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока в сечении 3-3:
;
;
;
;
;
6.Расчёт параметров в сопловой части двигателя
Определим относительную скорость в выходном сечении сопла:
;
Определим с помощью газодинамических функций термодинамические параметры потока в сечении 4:
;
;
;
;
;
;
;
;
;
Режим максимальной тяги (РМТ) характеризуется значением коэффициента избытка окислителя .Учитывая, что величина относительного подогрева не должна превышать предельного ее значения, получаем значение б=1,51. Это значение коэффициента избытка окислителя будем использовать в дальнейших расчётах.
7.Расчет геометрических параметров
Рассчитаем геометрические параметры заданного двигателя:
При принятой площади F1=1м2 тяга равна
При заданном значении тяги Рзад=2*105Н площадь входного сечения диффузора будет равна:
;
Площадь миделя в этом случае равна:
;
Считая площадь миделя от сечения 2-2 до сечения 3-3 постоянной:
,
Определим площадь выходного сечения сопла:
;
Определим параметры в критическом сечении сопла:
Площадь критического сечения сопла:
;
;
.
Построим графики распределения параметров по тракту двигателя:
Подобные документы
Расчет процессов наполнения, сжатия, сгорания и расширения, определение индикаторных, эффективных и геометрических параметров авиационного поршневого двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и расчет на прочность коленчатого вала.
курсовая работа [892,4 K], добавлен 17.01.2011Расчеты геометрических параметров камеры ракетного двигателя и параметров идеального газового потока в различных сечениях по длине камеры ракетного двигателя на пяти режимах. Построение камеры двигателя. Расчет импульсов газового потока, сил и тяги.
курсовая работа [802,8 K], добавлен 24.09.2019Методика расчета ступени центробежного компрессора по исходным данным. Расчет параметров во входном и выходном сечениях рабочего колеса и на выходе из радиального лопаточного диффузора. Расчет параметров на входе в осевой диффузор и на выходе из него.
курсовая работа [334,5 K], добавлен 03.02.2010Определение основных геометрических размеров меридионального сечения ступени турбины. Расчет параметров потока в сопловом аппарате ступени на среднем диаметре. Установление параметров потока по радиусу проточной части при профилировании лопаток.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 14.11.2017Расчет и профилирование элементов конструкции двигателя: рабочей лопатки первой ступени осевого компрессора, турбины. Методика расчета треугольников скоростей. Порядок определения параметров камеры сгорания, геометрических параметров проточной части.
курсовая работа [675,3 K], добавлен 22.02.2012Проект двигателя для привода газоперекачивающего агрегата. Расчет термодинамических параметров двигателя и осевого компрессора. Согласование параметров компрессора и турбины, профилирование компрессорной ступени. Газодинамический расчет турбины на ЭВМ.
курсовая работа [429,8 K], добавлен 30.06.2012Расчет и построение решеток профилей дозвукового осевого компрессора. Параметры потока в межвенцовых зазорах ступени в среднем, периферийном и втулочном сечении. Определение размеров камеры сгорания. Расчет выходной патрубка - осерадиального диффузора.
курсовая работа [741,3 K], добавлен 27.02.2012Методика расчета оптимальных параметров работы виброплиты: мощности двигателя на соответствующих оборотах и амплитуды вибрации. Определение параметров оптимальной работы и уплотнения обрабатываемой поверхности. Расчет параметров резания автогрейдера.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.11.2010Выбор твердого ракетного топлива и формы заряда ракетного двигателя, расчет их основных характеристик. Определение параметров воспламенителя и соплового блока. Вычисление изменения газового потока по длине сопла. Расчет элементов конструкции двигателя.
курсовая работа [329,8 K], добавлен 24.03.2013Расчет основных параметров двигателя ЗИЛ-130. Детали, механизмы, модели основных систем двигателя. Количество воздуха, участвующего в сгорании 1 кг топлива. Расчет параметров процесса впуска, процесса сгорания. Внутренняя энергия продуктов сгорания.
контрольная работа [163,7 K], добавлен 10.03.2013
