2.2 Определение параметров газового потока в сечениях «1»-«а».

Параметры сечения «1» определим аналогично параметрам сечения «k».

Для сечения «2» определяем величину λ₂ из решения уравнения количества движения для газа, учитывая, что в этом сечении поток дозвуковой (т.е. λ₂<1).

К.

;

Получим λ₂=0,38994.

Остальные параметры рассчитываются по аналогии с предыдущими сечениями.

Параметры потока в сечениях «3», «у», «4», «5», «а» определяются аналогично, но с учётом того, что в сечении «3» поток дозвуковой (λ₃<1), в сечении «у» - звуковой (λ_у=1), в сечениях «4», «5», «а» - сверхзвуковой (λ₄, λ₅ λ_а>1).

Полученные значения сведены в таблицу 2 (Приложение Б).

2.3 Расчёт параметров сечений «2»-«а» со скачками уплотнения

Рассчитаем параметры потока со скачком уплотнения в выходном сечении сопла.

Сначала вычислим значение λ_аза:

.

По найденной величине определим q_аза:

Расчёт остальных параметров проведём по аналогии с сечением «а». Необходимо иметь в виду, что в прямом скачке уплотнения T^* не изменяется, p^* и ρ^* скачкообразно падают.

МПа.

Результаты вычислений сведём в таблицу 2.

Случаи, когда скачок уплотнения наблюдается за сечениями «4» и «5», рассчитаем аналогично и сведём результаты в таблицу 3.

Выпишем из таблицы 2 в таблицу 3 значения всех параметров для сечений «у», «4» (вариант 1-4), «5» (вариант 1-3) (см. Приложение).

Также определим и рассчитаем значения всех величин и параметров для оставшихся сечений таблицы 3.

Сечение «а» (вариант 3):

;

.

Получим λ_а=0,4048.

Рассчитаем значения газодинамических функций и параметров по аналогии с расчетами для сечения «1».

Аналогично просчитаем сечения «а», «5» (вариант 4).

Сечение «а» (вариант 5):

,

где

Принимаем λ_а=1,932.

Рассчитаем значения газодинамических функций и параметров по аналогии с расчетами для сечения «1».

Аналогично просчитаем сечения «4», «5» (вариант 5).

3 Расчет импульсов газового потока, сил и тяги

Перепишем из таблиц 2, 3 значения λ, p^*, S.

Рассчитаем газодинамическую функцию f_i для таблицы 4 по формуле:

.

Например, для сечения «0»:

.

Соответственно просчитаем f_i и в других сечениях:

;

;

;

;

;

;

.

Рассчитаем импульс газового потока по формуле:

Например, для сечения «0»:

Н.

Соответственно просчитаем и в других сечениях:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н;

Н;

Н.

Рассчитаем коэффициент давления торможения при внезапном расширении газового потока по формуле:

.

Рассчитаем коэффициент давления торможения при передаче потоку внешней теплоты по формуле:

.

Рассчитаем коэффициент давления торможения в прямом скачке уплотнения по формуле:

;

;

;

;

.

Рассчитаем давление во внешней среде p_H из условия, что в любом дозвуковом потоке при истечении во внешнюю среду давление равно p_a:

МПа;

МПа;

МПа;

МПа;

МПа.

Рассчитаем силу воздействия газового потока на камеру сгорания:

Н.

Рассчитаем силу воздействия газового потока на дозвуковую часть сопла:

Н.

Рассчитаем силу воздействия газового потока на сверхзвуковую часть сопла:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н.

Рассчитаем силу воздействия газового потока на камеру в целом:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н.

Рассчитаем внутреннюю тягу камеры по формуле:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н.

Рассчитаем наружную тягу камеры по формуле:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н.

Рассчитаем тягу камеры по формуле:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н.

По результатам расчетов (таблицы 2-5) выполняется построение расчетных зависимостей в форме графиков (рисунок 2-7, см. Приложение).