Расчет роторно-поршневого двигателя (стр. 1 из 2)

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

Задание

Рассчитать РПД, при следующих исходных данных:

Скорость полёта	МН=2
Высота полёта	Н=6 км
Тяга двигателя	2*105Н
Топливо	ТТ1
Режим работы	РМТ

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 РПД

Порядок расчёта

1.Определение параметров невозмущённого потока по заданным исходным данным

Исходя из заданной высоты полёта, определяем термодинамические параметры невозмущённого потока:

Высота над уровнем моря, м	6000
Температура, К	249,13
Давление, Па	47214,7135
Плотность, кг/м3	6,602∙10-1

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 диффузора

Скорость 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 двигателя

Определим относительную скорость в выходном сечении сопла: