Проектирование сопловых блоков ракетных двигателей

Скачать в pdf «Проектирование сопловых блоков ракетных двигателей»




Министерство образования Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «Военмех»


В.П. БЕЛОВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОПЛОВЫХ БЛОКОВ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ


Учебное пособие


Санкт-Петербург


2004

Предисловие


В учебном пособии излагаются основные этапы проектирования сопловых баков ракетных двигателей: геометрическое проектирование, расчёт характеристик рабочего тела по длине сопла и особенность теплового проектирования. Особое внимание уделяется упрощённым инженерным подходам, которые позволяют студентам специальности «Космические аппараты и разгонные блоки» с достаточной точностью разрабатывать двигательные установки различного назначения для космических аппаратов в процессе выполнения домашних заданий, курсовых и дипломных проектов.


Сопло реактивного двигателя (РД) предназначено для создания тяги. В нём в процессе расширения рабочего тела (продуктов сгорания ракетного топлива для химических РД) скорость газового потока увеличивается от 100^200 м/с до сверхзвуковых значений порядка 2500^3800 м/с. С термодинамической точки зрения в сопле происходит преобразование внутренней энергии (тепловой и потенциальной) рабочего тела в кинетическую энергию истекающего потока газа. Вследствие этого по длине сопла изменяются все основные характеристики рабочего тела; уменьшаются температура, давление и плотность, растет скорость движения. Рассчитать эти характеристики для любого сечения сопла можно с помощью соотношений газовой динамики.


С учетом допущений об одномерности и изотропности течения в сопле основные характеристики газа, отнесённые к соответствующим характеристикам на входе в сопло, могут быть рассчитаны с использованием газодинамических функций по приведенной скорости потока [1]:


n














кр


Скорость звука в любом сечение сопла определяется, как:

Скачать в pdf «Проектирование сопловых блоков ракетных двигателей»