- •1.1.Принцип создания реактивной силы
- •1.3. Тяга ракетного двигателя
- •2. Формула Циолковского и её практическое применение
- •2.3. Формула Циолковского
- •3. Рабочий процесс в химических ракетных двигателях
- •3.2. Реакции химически активных газов
- •3.5. Оценка эффективности процессов в химических ракетных двигателях
- •4. Характеристики ракетного двигателя
- •4.2. Высотная характеристика
- •4.3. Режимы работы сопла
- •5.2. Классификация и схемы жрд Одна из возможных классификаций жрд (по способу получения рабочего тела для турбины тна) представлена на рис.20. Рис.20
- •5.5. Перспективные жрт
- •6. Основные конструктивные элементы камер жрд. Топливные баки
- •6.4. Выбор материала для камеры жрд
- •6.5. Формы камер жрд
- •Формы камер сгорания:
- •6.6. Головки камер жрд и их конструкция
- •6.8. Потери в соплах ракетных двигателей
- •6.9. Схемы сопел жрд
- •6.10. Кольцевые сопла
- •6.12.Типы топливных форсунок
- •7. Система охлаждения камер жрд
- •7.5. Внутреннее охлаждение
- •8. Система подачи компонентов топлива
- •8.2. Компоновочные схемы тна
- •8.4. Крыльчатки насосов
- •8.5. Уплотнения крыльчаток
- •8.8. Кавитация
- •8.9. Предвключенные насосы
- •8.11. Турбина тна
- •8.12. Классификация турбин
- •9. Системы управления жрд
- •9.1. Система запуска жрд
- •9.2. Влияние условий запуска двигателя
- •9.4. Остановка двигателя
- •2. Формула Циолковского и её практическое применение 10
3.5. Оценка эффективности процессов в химических ракетных двигателях
Для оценки качества работы ракетных двигателей используются энергетические коэффициенты полезного действия (к.п.д.)и импульсные коэффициенты потерь
1.Суммарный коэффициент полезного
действия:
где - энергетический к.п.д. импульса давления;
- энергетический к.п.д. в канале сопла; - энергетический к.п.д. процесса расширения;
-термический к.п.д.
2.Импульсный коэффициент потерь в камере сгорания:
Индексы «и» и «д» соответствуют идеальным и действительным значениям параметра.
Принято считать, что;, тогда
3.Импульсный коэффициент потерь в канале сопла:
где: Кр - коэффициент тяги;
Нижний предел изменения величинысоответствует ДУ с малыми тягами, а верхний - с большими тягами.
4. Импульсный коэффициент потерь удельного импульса:
4. Характеристики ракетного двигателя
4.1. Дроссельная характеристика ракетного двигателя
Зависимость тяги и удельного импульса двигателя от массового секундного расхода топлива при постоянной высоте полета и неизменном соотношении компонентов топлива называется дроссельной характеристикой ракетного двигателя.
В действительности при работе ракетного двигателя изменение массового секундного расхода топливат сопровождается изменением параметров потока по тракту двигателя (Wa , Ра, Тк). Однако, т.к. изменение т на стабилизированном участке полета незначительно, то принимают:
Определим зависимость
-импульс давления
Дроссельные характеристики представляют собой семейство прямых с угловым коэффициентом А, зависящим от скорости на срезе сопла, рис.12.
Зона нежелательной работы
Рис.12
При массовом секундном расходе, согласно полученной
графической зависимости, рис. 12, тяга принимает отрицательные значения. В действительности этого не наблюдается, т.к. в этом случае существенным образом меняется режим истечения (отрыв потока от стенок сопла), что обуславливает положительные значения тяги. При работе ЖРД существует некоторое значение массового секундного расхода, меньше которого работадвигательной установки является нежелательной в течение длительного периода времени.
Зависимость удельного импульса Iуд от массового секундного расхода т представлена на рис. 13
При работе двигателя целесообразно поддерживать постоянной величину удельного импульса даже при изменении массового секундного расхода. Это возможно за счет обеспечения следующих мероприятий:
поддержание постоянным перепада давления на форсунках;
поддержание постоянным давления в камере, Pк=const;
обеспечение работы двигательной установки на расчетном режиме.
Рис.13
Мероприятия, обеспечивающие изменение протекания дроссельной характеристики.
Рис.14
1.Изменение вида топлива, рис.14
2.Изменение площади среза сопла, рис. 15
Рис.15