Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД)

Страница 5

Rвх/ rc= 1,85; следовательно R вх= 1,85rc =10,52 мм

Находим

7. Определяем число Рейнольдса Reвх и выбираем коэффициент трения

354316

-1,69

0,020

7) Определяем эквивалентную геометрическую характеристику.

Аэ1=5,75

Геометрическая характеристика с учетом вязкости отличается от расчетной идеальной менее чем на 5%, то найденные размеры форсунки принимаем действительными.

Размеры	мм
R k	12,03
h форсун	10,07
r c	6,71
r нар сопл	8,51
δ стенки	2,00
r вх	1,96
d вх	3,92
R вх	10,07

9. Спецчасть работы - пироклапан отсечки окислителя.

Пироклапан предназначен для перекрытия линии подачи окислителя в камеру сгорания при выключении двигателя. Для срабатывания пироклапана применен пиропатрон ДП1А-3, устанавливаемый в гнездо угольника 2.

Материалы основных деталей пироклапана следующие:

· корпус 1 и клапан 5- алюминиевый сплав Д16;

· поршень 3- алюминиевый сплав АК8;

· чека 4- бронза БрАЖ-9;

· пружина 6- сталь 1Х18Н9Т;

Работа клапана отсечки окислителя.

В открытом положении ( до начала пуска, а также в процессе его работы) клапан 5 удерживается чекой 4. При подаче напряжения на пиропатрон происходит воспламенение его заряда; силой давления продуктов сгорания на поршень 3 срезается уплотнительный буртик чеки 4, которая выходит из зацепления с клапаном 5 и заклинивается по конусной поверхности в угольнике 2. Под действием силы пружины 6 и перепада давлений клапан 5 перемещается и заклинивается в седле, выполненном в выходном штуцере корпуса 1, прекращая доступ окислителя в камеру сгорания.

Расчет клапана отсечки окислителя.

На подвижную часть клапана действуют следующие силы:

1. Со стороны входа действует сила:

23589,3 Па

D- диаметр входа (выхода)

2. Со стороны выхода давление за клапаном:

22222,1 Па

d- диаметр поршня.

3. В газовой полости начальное давление ргн создает:

67,3 Па

D1- диаметр газовой полости между пирозарядом и поршнем

ргн - примем равное нормальному атмосферному давлению ().

4. Под действием этих сил, уплотнительный буртик чеки должен выдержать приложенные нагрузки. Определим усилие на его срез:

3382214,8 Па

кн- коэффициент запаса на непрорыв кн=1,2… 2

- толщина срезаемого буртика.

5. Давление в газовой полости после сгорания заряда:

=5225104,2 Па

кп - коэффициент запаса на прорыв, кп=0,6….0,7

6. Из уравнения состояния , определяем массу заряда:

0,002248 кг = 2,25 гр.

Vг – объем газовой полости между пирозарядом и поршнем

z- массовая доля конденсата в ПС

- коэффициент, учитывающий теплоотвод в стенки, окружающую среду и т.д.

9. Расчет общей несущей способности оболочки камеры сгорания.

Несущая способность конструкции при пластичном состоянии представляет собой ее способность сопротивляться приложенным нагрузкам, с сохранением ее размеров и формы в допускаемых пределах.

Принимаются следующие допущения:

1. Материал оболочек упруго-пластичный, одинаково работает на сжатие и растяжение.

2. Оболочки цилиндрические, тонкие ()

3. Связи оболочек абсолютно жесткие в радиальном направлении, их работой в продольном направлении пренебрегаем.

4. Влияние краевого эффекта на напряженное состояние оболочек не учитывается ( бесконечно длинная оболочка).

5. Давление газов в расчетном сечение считаются равно распределенным по периметру оболочки.

6. Температурное поле в оболочках осесеметрично. Температура определяется как среднее значение между температурами на внутренних и наружних поверхностях оболочки.

Исходные данные:

· Толщина стенки-

· Радиус камеры – R

R= 170 мм

· Температура стенки – t

t1=500 0C

t2=100 0C

1. Задаем Еп в диапозоне

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
En	0,002	0,0025	0,005	0,0075	0,01	0,0125	0,015	0,0175	0,02	0,0225

2. Находим приращение радиуса под действием нагрузки: