Rachete. Informații generale: Pagina de proiectare a rachetelor. Ultima actualizare:
Proiectarea unei duze supersonice
recomandări privind alegerea formei unei duze conice supersonice a unui motor cu rachetă
Formal, definiția duzei este astfel: un canal de gaz cu secțiune transversală variabilă, conceput pentru a dispersa fluidul de lucru pentru a crea împingere. (Farkhutdinov I. Kh. Kotelnikov A.V. "Proiectarea și proiectarea motoarelor cu rachete de combustibil solid").
Conversația se va concentra, în principal, pe o simplă duză conic supersonică, figura 1, care a devenit cea mai populară printre amatori.
În acest articol, nu mă voi concentra asupra dimensiunii secțiunii critice. Numai menționez mecanismul principal de proiectare.
De obicei, amatorii nu au o opțiune specială pentru alegerea unei corpuri de cocă pentru un propulsor solid. Există o țeavă de material cunoscut și o limită de rezistență cunoscută # 963;
Cunoscând dimensiunile conductei, și anume diametrul D și grosimea peretelui # 948;. conform unei simple formulări, se calculează valoarea maximă admisă a presiunii în motor:
unde n este marja de siguranță, durează de obicei 1,5-2. Mai departe în programul de calcul al parametrilor de proiectare, cum ar fi, de exemplu, motoarele Rocki. selectați dimensiunile și forma încărcăturii în combinație cu diametrul secțiunii critice, astfel încât presiunea de proiectare să nu depășească valoarea maximă admisă. Forma încărcăturii depinde în mod unic de dimensiunile cochiliei. Diametrul sarcinii este determinat de diametrul țevii, minus grosimea izolației termice și a armurii. Lungimea încărcăturii este, de asemenea, destul de clară, deoarece este limitată fie de dimensiunile tubului, fie de mărimea rachetei. Pe baza regulii de bază pentru un checker separat
constatăm că alegerea parametrilor motorului pe baza presiunii maxime admise este efectuată în principal prin selectarea secțiunii critice Dcr.
După ce ați definit secțiunea critică a duzei, puteți să vă proiectați forma.
Intrarea produselor de ardere este prin conul conic al admisiei duzei - confuzorul. Nu există recomandări deosebit de stricte, iar multe duze au un confusor foarte scurt sau nu o au deloc. Cu toate acestea, în literatura științifică se recomandă confuzorul. Accelerează fluxul de gaze la viteza sonoră. Pentru a reduce sarcina termică pe pereții confuzorului, unghiul de jumătate de soluție este luat în intervalul de timp
După ce confuzorul curge prin canalul critic. Se pune întrebarea despre lungimea canalului critic Lcr. Recomandarea generală aici este simplă - cu atât mai puțin, cu atât mai bine. Din motive tehnologice, este de obicei imposibil să faceți această secțiune foarte scurtă, prin urmare, fanii provin de la regulă
Din critici, corpul de lucru, adică produsele de ardere, intră în difuzor. În conul în expansiune al difuzorului, debitul este accelerat la viteza supersonică, limita căruia este determinată de impulsul specific al motorului. Echilibrul dintre diferite tipuri de pierderi de energie, cum ar fi frecare și împrăștiere, depinde de unghiul acestui con. Unghiul optim al jumătății soluției în domeniu
Problema lungimii optime a difuzorului L este destul de complicată. Depinde de condițiile externe ale zborului și se calculează, de obicei, pe baza unor studii experimentale parametrice. Cu toate acestea, în practică, se dovedește că, fără mari daune, ne putem limita la lungimea care corespunde diametrului la tăiere
Ventilatoarele produc, de obicei, duze cu o extensie, adică raportul zonei de forfecare la zona de critică, 6-8.
Am trecut prin toată calea duzei și, ca rezultat, am avut astfel de reguli
REGULI EMPIRICE PRIVIND PROIECTAREA NOZZELOR
- lungimea canalului critic: Lcr ≤ 0.5Dcr
- unghiul de jumătate de soluție a confuzorului: În = 30-60 °
- unghi de jumătate de soluție a difuzorului: # 946; out = 9-12 °
- diametrul de ieșire: Da
Un lansator de rachete sensibil poate să se întrebe, dar cât de corect să facă trecerea de la confuzor la critică și de la critică la difuzor? De fapt, influența formei acestor tranziții nu este critică. Este mai bine să le rotunji ușor. Pentru pedanți, pot cita figuri din cartea pe care am menționat-o mai sus. Raza de rotunjire a confuzorului-difuzor este mai bine să faceți aproximativ 0.5-2Drr. iar raza difuzorului critic este de 0,5-3 Dcr.
Aceste recomandări nu oferă o gamă largă de creativitate, ci o definire rigidă a formei duzei conice. Cu toate acestea, ele nu sunt o dogma. Abaterile de la regulile de mai sus sunt permise, dar trebuie înțeles că caracteristicile duzei nu se vor schimba în bine. Dacă există vreo nevoie de retragere, de exemplu, din cauza limitărilor pe lungime, apoi, în primul rând, ar trebui să încercăm să păstreze critica intacte și difuzor.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: