Проектирование сверхзвукового сопла ракетного двигателя

Сибирский государственный аэрокосмический университет
имени академика М. Ф. Решетнёва
Кафедра двигателей летательных аппаратов
Курсовой проект по дисциплине
"Основы конструирования РД"
на тему: "Проектирование сверхзвукового сопла ракетного двигателя"
Красноярск 2012

Курсовой проект предназначен для обучения студентов в проведении термодинамического расчёта двигателя ЖРД с заданными параметрами на персональном компьютере. Более подробно описаны некоторые особенности расчёта основных параметров, нахождение среднего коэффициента избытка окислителя. Построение графиков проводится по результатам расчётов, подробно рассматривается построение контура камеры двигателя.
В курсовом проекте мы теоретическим способом можем увидеть, как выводится удельная формула ракетного топлива, как изменяются продукты сгорания в зависимости от коэффициента избытка окислителя и т.д. В курсовом проекте показана разница между равновесным и замороженным истечениями. Также мы можем увидеть разницу между идеальным истечением и истечением, учитывающем все потери:
а) потери на трение о стенки сопла
б) потери на рассеивание скорости на выходе из сопла
в) потери на входе в сопло
г) потери на неравномерность процесса расширения
д) потери, связанные с не адиабатичностью процесса
е) потери на сужение течения
ж) потери при истечении двухфазных тел
ЗАДАНИЕ
Провести термодинамический расчет двигателя со следующими исходными данными:
Окислитель: АК-20 N2 O4+HNO3
Горючее: НДМГ С2 Н8 N2
Давление в камере: Рк = 7 МПа.
Давление на срезе: Ра = 0,05 МПа.
Давление наружное: РН = 0,045 МПа.
Тяга (одна камера): Р/ = 140 кН.
Количество камер: 1
Необходимо выполнить следующие расчеты:
- рассчитать стехиометрическое соотношение компонентов, удельную формулу и энтальпию топлива;
- параметры камеры двигателя (КД): размеры и контур КД.
Основные результаты расчетов представить в курсовом расчёте в виде таблицы после начальных данных.
Построить графические зависимости:
- состав ПС в КС от α (коэффициента избытка окислителя);
- состав ПС по длине КД;
-T, P, J, Jyp по длине КД.

План:

1. Введение ………………………………………………………………......3
2. Список основных обозначений и сокращений……………………….....4
3. Задание…………………………………………………………………….5
4. Термодинамический расчет ЖРД………..……………………………....6
5. Расчет смесеобразования………………………………………………..17
6. Расчет оребрения ………………..………………………………………20
7. Расчет охлаждения……………………..………………………………..22
8. Расчет камеры ЖРД на прочность …………………………………..…25
9. Список использованной литературы ....………………………………..26