Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Астрономия->Контрольная работа
Основная цель контрольной работы, рассмотреть вопросы связанные с назначением, внешними формами и параметрами самолетов и их агрегатов; работа констру...полностью>>
Астрономия->Реферат
Основной рацион сбалансирован по незаменимым факторам и составлен по шестидневному меню с распределением суточного набора на три приема пищи. Дополнит...полностью>>
Астрономия->Реферат
В 1957 году была введены в строй первые объекты аэродрома: взлетно-посадочная полоса, магистральная и соединительные рулежные дорожки, три перрона с м...полностью>>
Астрономия->Реферат
Тысячелетиями пытливое человечество обращало свои взгляды на окружающий мир, стремилось постигнуть его, вырваться за пределы микромира в макромир. На ...полностью>>

Главная > Реферат >Астрономия

Сохрани ссылку в одной из сетей:

ББК 39.65-02я73

К65 УДК 621.454.2.018(075.8)

Авторы: В. Г. Попов, Н. Л. Ярославцев

К65

Жидкостные ракетные двигатели /В.Г.Попов, Н.Л.Ярославцев.-М.: Издательско-типографский центр - «МАТИ» - КТУ им. К.Э. Циолков­ского , 2001, 171 с, ил. 103., табл. 3. ISBN 5-230-21212-8

Даны классификация и характеристики жидкостных ракетных дви­гателей (ЖРД). Приведены основные схемы и параметры ракетных дви­гателей, особенности процессов горения, истечения и теплообмена в ра­кетных двигателях, сведения о конструкции основных узлов, агрегатов и систем автоматического регулирования ЖРД.

Для студентов высших учебных заведений, специализирующихся в области проектирования ракетных двигателей.

2705140400 - 255

К Без объявл.

038(01)-01

ББК 39.65-02я73

ISBN 5-230-21212-8

© «МАТИ» -Российский Государственный технологический Университет им.К.Э. Циолковского Издательско-типографский центр «МАТИ»- Российского государст­венного технологического универ­ситета им. К.Э.Циолковского

1. Принцип работы реактивного двигателя Основные понятия и определения

1.1.Принцип создания реактивной силы

Возьмем замкнутый сосуд и создадим в нем избыточное давление Рк. На сосуд будет также действовать сила атмосферного давления Рн окружаю-шея среды, рис. 1.

Рис.1

Если силы давления Рк и Рн уравновешены жесткостью стенок сосуда, то он останется в покое.

Выполним в сосуде отверстие, рис.2, при этом равновесие сил Рк и Рн

нарушится и сосуд придет в движение (трение между наружной поверхностью

в и окружающей средой не учитывается). В результате этого возникнет

реактивная сила R, величина которой пропорциональна скорости и массе рабо-


Рис.2


чего тела истекающего потока.

Потенциальная энергия избыточного давления будет преобразована в кинетическую энергию (Ек) истекающей струи. Реактивная сила R направлена в сторону, противоположную истечению реактивной струи.

На поверхность сосуда также действует сила, зависящая от величины давлений, воздействующих на его внутреннюю и наружную поверхности, т.е.

Р' = Рк - Рн.

Тяга двигателяявляется результирующей реактивной силы R и сил давлений Р', воздействующих на поверхность сосуда без учета сил внешнего аэродинамического сопротивления

Для создания реактивной силы необходимо наличие 3х элементов:

  • первичного источника энергии;

  • рабочего тела;

  • собственно двигателя, в котором происходят преобразования.

Реактивный двигатель - устройство, обеспечивающее перемещение летательного аппарата ЛА в пространстве, путем преобразования первичного источника энергии в кинетическую энергию реактивной струи.

Различают реактивные двигатели прямой и непрямой реакции.

Для двигателя непрямой реакции характерно наличие движителя -устройства, обеспечивающего реактивную силу, например, винт в турбовинто­вом двигателе.

Для создания реактивной силы движитель и двигатель используют разные рабочие тела. В качестве рабочего тела могут использоваться:

  • жидкая или газообразная окружающая среда;

  • топливо;

  • окружающая среда и топливо.

1.2. Классификация ракетных двигателей (РД) На рис. 3 представлена классификация ракетных двигателей.




Рис.3

Если в качестве первичного источника энергии используется хими­ческая реакция, то такой двигатель называется химическим.

Термическим РД называется двигатель, у которого энергия первич­ного источника преобразуется в тепло, а затем в кинетическую энергию ис­текающей струи. Химические РД являются термическими.

Структурные схемы ХРД и НХРД приведены на рис. 4

ХРД

(химический ракетный двигатель)

НХРД

(нехимический ракетный двигатель)






Г-

1-

2-3-4-

Рис.4

совмещённый источник первичной энергии и рабочего тела;

источник первичной энергии;

камера энергопреобразователь;

ускоритель;

источник рабочего тела.

1.3. Тяга ракетного двигателя

Вывод формулы тяги ракетного двигателя базируется на Ш-м законе Ньютона, при условии, что поток рабочего тела по тракту рассматривается ста­дион арным.

Стационарным называется движение, при котором расход газа во всех поперечных сечениях канала одинаков и не зависит от времени, а параметры газа в указанных сечениях, включая входное, постоянны и также не являются функцией времени.

Тяга реактивного двигателя является равнодействующей сил давления газов на внутренние и наружные поверхности камеры двигателя. Она возникает в результате преобразования химической энергии топлива в кинетическую энергию, истекающих из камеры, продуктов сгорания.

Тяга в пустоте -=0, рис.5

Рис.5

Определим результирующую силу, воздействующую на стенки


где Fa - площадь среза сопла, м2.


камеры двигателя:

Воспользуемся теоремой импульсов - импульс силы равен измене­нию количества движения:

где: - масса израсходованного топлива, тн - начальная масса

двигательной установки, тк - конечная масса двигательной установки; - время работы двигательной установки; AWc, Wa - скорости газового потока на входе в сопло и на его срезе, со­ответственно, так как Wa >> Wс.

где т - массовый секундный расход, кг/с;

где:- тяга ракетного двигателя в пустоте, Н;

Wэ.п. - эффективная скорость истечения в пустоте, м/с;


Рис.6


Тяга в условиях атмосферыРн Ф 0; рис.6




где: Wэн - эффективная скорость истечения при наличии давления окружаю­щей среды, м/с.




1.4. Мощностные параметры ракетных двигателей 1.Мощность реактивной струи, Вт.


2.Мощность первичного источника энергии, Вт.

где:- коэффициент полезного действия двигательной установки.

1.5. Удельные параметры ракетных двигателей 1) Удельный импульс, (Н • с)/ кг

Удельный импульс является основным параметром, характеризую­щим совершенство конструкции и эффективность преобразования энергии в нём. Величина удельного импульса не зависит от тяги, создаваемой двигате­лем. Для химических ракетных двигателей величина удельного импульса лежит в диапазоне 2000/4000



Похожие страницы:

  1. Ракетный двигатель РД-583 РН Зенит-

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... основные группы: жидкостные ракетные двигатели (ЖРД); ракетные двигатели твердого топлива (РДТТ); гибридные (комбинированные) ракетные двигатели (ГРД), ... была и остается лидером в создании жидкостных ракетных двигателей. Одно из многих подтверждений этому ...
  2. Ракетные двигатели твердого топлива

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... хранилищем для ракетного топлива и камерой сгорания. 2. ОСОБЕННОСТИ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА Ракетные двигатели твердого топлива ... внешнего бака для топливных компонентов жидкостной двигательной установки второй ступени (рис ...
  3. Реактивные двигатели

    Реферат >> Физика
    ... жидкостных ракетных двигателей и предложил основные элементы устройства РД на жидком топливе. Первые советские жидкостные ракетные двигатели ... на высокоскоростных летательных аппаратах. Жидкостные ракетные двигатели применяются на ракетах-носителях ...
  4. Понятие и виды двигателей

    Реферат >> Транспорт
    ... жидкостных ракетных двигателей и предложил основные элементы устройства РД на жидком топливе. Первые советские жидкостные ракетные двигатели ... на высокоскоростных летательных аппаратах. Жидкостные ракетные двигатели применяются на ракетах-носителях ...
  5. Физическая основа и виды тепловых двигателей

    Реферат >> Физика
    ... 4.2.6 Двигатель Стирлинга 32а 4.3 Реактивные двигатели 33 4.3.1 Воздушно-реактивный двигатель 35 4.3.2 Ракетные двигатели 38 4.4 Термомагнитные двигатели и тепловые двигатели ...

Хочу больше похожих работ...