5 Расчет сверхзвуковой части сопла жрд

5.1Расчетная схема сверхзвуковой части сопла ЖРД

Расчет сверхзвуковой части сопла выполняется в программе «profil – 0» в среде MathCad.

Рисунок 4 - Расчетная схема сверхзвуковой части сопла с угловой точкой в критическом сечении

5.2Исходные данные для расчета профиля сопла ЖРД

Исходные данные приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Исходные данные для расчета сверхзвуковой части сопла.

Давление в камере сгорания, МПа	3,56
Давление на срезе сопла, МПа	0,08
Диаметр критического сечения сопла, мм	225,77
Угол полураствора сопла на срезе, град.	12
Средний показатель изэнтропы для ПС	1,1622
Число Маха на срезе сопла	2,925

Коэффициенты аппроксимирующих полиномов для топливной пары:

5.3Условия расчета(принятые допущения)

Для расчета также задаемся числом Маха на срезе «базового»сопла. Оно будет равно М_а = 4,26

5.4Расчет профиля сверхзвуковой части сопла ЖРД

Определение диаметра среза сопла

где ξ_а - расширение сверхзвуковой части сопла, D_kr – диаметр критического сечения сопла.

Определение скорости в критическом сечении сопла

где k – показатель адиабаты, R₀ – универсальная газовая постоянная, M_ps – средняя мольная масса продуктов сгорания, Т_к — температура продуктов сгорания в камере ЖРД.

З адаемся шагом по углу полураствора

Длина сверхзвуковой части сопла

Радиус образующей профиля сопла

Расстояние сечения радиусом R от критики

Строим графики с помощью исходных данных и программы «profil - 0»

График 1 - Исходный профиль образующей сверхзвуковой части сопла с угловой точкой

Таблица 3 - Параметры потока в сверхзвуковой части сопла

X, мм D, мм D1, мм , град. Мах T, К P, МПа W, м/с

X, мм	Расстояние от начала исходного профиля	Max	Число Маха
D, мм	Диаметр исходного профиля	T, К	Температура
D1, мм	Диаметр сопла с радиусным профилем	P, МПа	Давление
β, град	Угол полураствора	W, м/с	Скорость потока

График 2 - Параметры потока в сверхзвуковой части сопла

График 3 - Профили сопла: с радиусной критикой(D_c) и исходный(D_i)

6 Расчет обтекания головной части

6.1Расчетная схема обтекания головной части

Расчет обтекания головной части выполняется в программе «Обтекание ГЧ» в среде MathCad.

Рисунок 5 - Схема затупленной головной части

6.2Исходные данные для расчета обтекания головной части

Исходные данные для расчета приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Исходные данные

Отношение теплоемкостей(показатель адиабаты)	1,4
Радиус сферического носка, мм	63
Угол наклона конической образующей к оси, град	20
Число Маха набегающего потока	3