Курсовая работа: Расчет роторно-поршневого двигателя
Название: Расчет роторно-поршневого двигателя Раздел: Промышленность, производство Тип: курсовая работа | ||||||||||||||||||
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 ЗаданиеРассчитать РПД, при следующих исходных данных:
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 РПДПорядок расчёта1. Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным даннымИсходя из заданной высоты полёта, определяем термодинамические параметры невозмущённого потока:
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 диффузораСкорость 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 двигателяОпределим 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 α=1,51. Это значение коэффициента избытка окислителя будем использовать в дальнейших расчётах. 7.Расчет геометрических параметровРассчитаем 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: |