Реферат: Конструирование ДЛА РДТТ

💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

4. Изменение поверхности горения по времени.
7. Приближенный расчет выхода двигателя на режим по
начальной поверхности горения. Геометрические характеристики заряда камеры.
8. Расчет на прочность основных узлов камеры.
9. Расчет массы воспламенительного состава.
Ракетные двигатели твердого топлива (РДТТ) получили в настоящее время широкое применение. Из опубликованных данных следует, что более 90 % существующих и вновь разрабатываемых ракет оснащаются РДТТ. Этому способствуют такие основные достоинства их, как высокая надежность, простота эксплуатации, постоянная готовность к действию. Наряду с перечисленными достоинствами РДТТ обладают рядом существенных недостатков: зависимостью скорости горения ТРТ от начальной температуры топливного заряда; относительно низким значением удельного импульса ТРТ; трудностью регулирования тяги в широком диапазоне.
РДТТ применяются во всех классах современных ракет военного назначения. Кроме того, ракеты с РДТТ используются в народно- хозяйственных целях, например, для борьбы с градом, бурения скважин, зондирования высоких слоев атмосферы и.д.
Разнообразие областей применения и выполняемых задач способствовало разработке большого числа различных конструкций, отличающихся габаритными, массовыми, тяговыми, временными и другими характеристиками. Некоторые представления о широте применения могут дать характеристики тяги РДТТ, находящиеся в крайних областях этого диапазона. Для РДТТ малых тяг значение тяги находится в пределах от 0,01 Н до 1600 Н. Тяги наиболее крупных двигателей достигают десятков меганьютонов. Например, для РДТТ диаметром 6,6 м тяга составляет 31 МН.
В данной работе рассмотрен вопрос проектирования в учебных ( с использованием ряда учебных пособий) РДТТ верхней ступени ракеты носителя, на смесевом топливе, полагающий знакомство с основами расчета и проектирования твердотопливных двигателей, методиками определения основных параметров двигателя, расчетом прочности, примерами проектирования топливных зарядов.
3. Выбор оптимальных параметров и топлива.
Показатель степени в законе горения
Коэффициент температурного влияния на скорость горения
Скорость горения при заданном давлении
Молекулярный вес продуктов сгорания
Средний показатель изоэнтропы на срезе сопла
Идеальный пустотный удельный импульс
Действительный удельный пустотный импульс
Первый вариант расчёта длины топливного заряда
Отношение высоты свода к диаметру камеры
Относительная величина вылета крышки
Приближённый обьём элиптического днища
Относительный радиус скругления свода
Длина камеры сгорания вместе скрышками
Композит материал (стеклопласт ППН)
Плотность материала обечайки двигателя
Прочность материала обечайки двигателя
Плотность материала днищь двигателя
Прочность материала днищь двигателя
Суммарная масса топлива, днищь и обечайки топливо заполняет одно днище
Приближенный расчет выхода двигателя на стационарный режим

Геометрические характеристики заряда и камеры

Давление вскрытия сопловой диафрагмы
Характеристики топлива и условия его горения

Молекулярный вес продуктов сгорания
Принимаем величину установившегося давления
Расчет давления в период выхода двигателя на режим

4.Изменение поверхности горения по времени.
Высота свода заряда: е 0
= 0,114м.;
Радиус камеры сгорания: R = 0,198м.;
Величина вылета крышки: b = 0,092м.;
Радиус скругления свода: r = 0,005м.;
Радиус скругления луча: r 1­­­
= 0,8ּr = 0,0044.;
Полуугол раскрытия лучей: β = Θ/2 = 33,53˚ = 0,585 рад.;
Длина луча без радиуса скругления: x = H – r = 0,179-0,006 = 0,0781 м;
Скорость горения топлива: u = 4,558 мм/с = 0,00456м/с.;
Определим периметр и площадь горения в начале и в конце каждой фазы. Начало новой фазы соответствует параметрам конца предыдущей фазы. Полученные данные представлены в таблице.
Периметр и поверхность горения в начале и в конце II фазы:
Периметр и поверхность горения в начале и в конце III фазы горения (конец III фазы горения в момент времени τ = 25с.).
S III.нач
= S II.кон
= 1,0739 м. 2
;
- геометрическая степень расширения сопла;
R 1
= 1,5ּR м
= 1,5ּ0,006/2 = 0,0917м.;
R 2
= 0,5ּ R м
= 0,5ּ0,006/2 = 0,0306м.;
Угол касательной к контуру сопла на выходе β а
= 0,106 рад. = 6,073˚;
Угол на входе в сверхзвуковую часть сопла: β b
= 0, 6 рад. = 34,38˚;
Определение коэффициентов теплопроводности.
Средний молекулярный вес продуктов сгорания:
Массовый расход продуктов сгорания:
Начальная площадь проходного сечения:
Эквивалентный гидравлический диаметр:
Приведенный диаметр проходного сечения (для расчета лучистого теплового потока):
l = 0,9ּd св.
= 0,9ּ0,283 = 0,0895м.;
Средняя плотность продуктов сгорания:
Принимаем температуру поверхности Т ст
= 2100К;
Коэффициент конвективной теплоотдачи (свободная конвекция):
, где γ – ускорение = 9,81 м/с.; тогда
Определяем коэффициент лучистой теплоотдачи:
Коэффициент Стефана-Больцмана: C 0
= 5,67
Принимаем оптический диметр частиц:
Степень черноты изотермического потока продуктов сгорания:
ε р
= 0,229 +0,061ּd 32
+ 0,00011ּТ – 0,3684ּZ+0.00502ּp-0,00338ּl =
= 0,229 +0,061ּ3 + 0,00011ּ3411 – 0,3684ּ0,317+0.00502ּ10-0,00338ּ0,2547 = 0,6965;
Принимаем степень черноты материала:
ε эф.ст.
= (1+ ε ст.
)/2 = (1+0,8)/2 = 0,9;
α = α л
+ α к
= 3046,02+687,41 = 3733,425
Коэффициент конвективной теплоотдачи (вынужденной):
Определяем скорость продуктов сгорания у заднего днища:
Nu = 0,023ּ1826929,528 0,8
ּ0,3088 0,4
= 774,04;
Коэффициент конвективной теплоотдачи:
α = α л
+ α к
= 18914,7+3046,02 = 21960
Давление продуктов сгорания в критическом сечении:
Температура в основном потоке газа:
Средний молекулярный вес продуктов сгорания:
Диаметр минимального сечения: d м
= 0,057м.;
Температура поверхности: Т ст.
= 2300 К;
Т f
= 0,5ּ(Т+Т ст
)+0,22ּPr 1/3
(T 0
-T) = 0,5ּ(3195+2300) +0,22ּ0,311 1/3
(3411-3195)=2756,1 К;
Коэффициент динамической вязкости при Т f
:
Коэффициент конвективной теплоотдачи:
q л
– лучистый тепловой поток в камере сгорания.
α = α л
+ α к
= 2224,73+56687,34 = 58912,068
Давление продуктов сгорания в критическом сечении:
Температура в основном потоке газа:
Средний молекулярный вес продуктов сгорания:
Диаметр на срезе сопла: d а
= 0,458м.;
Температура поверхности: Т ст.
= 1600 К;
Т f
= 0,5ּ(Т+Т ст
)+0,22ּPr 1/3
(T 0
-T) = 0,5ּ(1480,3+1600) +0,22ּ0,4497 1/3
(3360-1480)=1990 К;
Коэффициент динамической вязкости при Т f
:
Коэффициент конвективной теплоотдачи:
α = α л
+ α к
= 25,678+143,641 = 169,32
Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;
Теплоемкость титанового сплава: Ср М
= 586
Коэффициент теплопроводности: а М
= 0,00000642 м 2
/сек;
Допустимая температура стенки: Т g
= 900 К;
Начальная температура материала: Т = 293,15 К;
Материал теплозащитного покрытия: ZiO 2
;
Коэффициент теплоотдачи: α = 4168,836
Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):
Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:
Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;
Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;
Теплоемкость титанового сплава: Ср М
= 586
Коэффициент теплопроводности: а М
= 0,00000642 м 2
/сек;
Допустимая температура стенки: Т g
= 900 К;
Начальная температура материала: Т = 293,15 К;
Материал теплозащитного покрытия: ZiO 2
;
Коэффициент теплоотдачи: α = 4168,836
Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):
Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:
Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;
Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;
Теплоемкость титанового сплава: Ср М
= 586
Коэффициент теплопроводности: а М
= 0,00000642 м 2
/сек;
Допустимая температура стенки: Т g
= 800 К;
Начальная температура материала: Т = 293,15 К;
Материал теплозащитного покрытия: Углерод (пирографит);
Коэффициент теплоотдачи: α = 77954,46
Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):
Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:
Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;
Прочность материала днища: σ = 1000 МПа;
Теплоемкость титанового сплава: Ср М
= 586
Коэффициент теплопроводности: а М
= 0,00000642 м 2
/сек;
Допустимая температура стенки: Т g
= 900 К;
Начальная температура материала: Т = 293,15 К;
Материал теплозащитного покрытия: SiC;
Коэффициент теплоотдачи: α = 1227,904
Определяем толщину ТЗП для ряда температур стенки (титанового сплава):
Диапазон экслуатационных температур разделим на равные промежутки и проведем расчет по следующим формулам для каждого из них. Данные представлены в таблице:
Коэффициенты аппроксимации, при μ = 0,2…20;
8.Расчет на прочность камеры сгорания.
Свойство материала корпуса (обечайки):
Относительная величина вылета крышки:
Определяем является ли оболочка длинная. Если выполняется условие , то оболочка считается длинной.
Устойчивость от сжатия осевыми силами:
Воспламенитель находится в петардах.
Воспламенительное устройство корзинного типа.
Давление при котором начинается воспламенение основного заряда
Выбираем на 1 м 2
горящей по поверхности заряда 0,13 … 0,2 кг. Воспламенительного состава.
S I,П
= 1,26 м 2
– начальная площадь поверхности горения.
Определяем объем занимаемый петардами:
Определяем площадь поперечного сечения:
Максимальное число шашек может быть до 20 мм. Выбираем 10 мм.
Между петардами помещаются резиновые площадки для уменьшения образование пороховой «пыли». Наличие пороховой «пыли» нежелательно, т.к. она может привести к нестабильной работе воспламенителя и к увеличению полей разбросов его характеристик .
Корпус двигателя выполнен из стеклопластика, методом спирально-поперечной намотки.
На внутреннюю поверхность корпуса нанесено ТЗП. Днища корпуса, как переднее, так и заднее – эллиптические, которые при одинаковых параметрах имеет больший объем, чем сферическое днище. В переднем днище располагается воспламенитель корзинного типа. Горючее: Бор + Алюминий; Окислитель: PbCrO 4
;Воспламенитель находится в петардах.
РДТТ снабжается поворотным соплом с жидким шарниром, который обеспечивает предельное отклонение +- 4˚.
Сопло состоит из утопленной входной части, жидкого шарнира. Расширяющаяся часть сопла профилированная (методом Рао). Жидкий шарнир защищен от действия горячих газов теплозащитным кожухом.
Заряд выполнен из топлива марки Arcadene-253A. Конструкция заряда выполнена таким образом, чтобы обеспечить нейтральный закон горения. Канальная часть заряда имеет форму 6-лучевой звезды.
Для управления движения ЛА в соответствии с требуемой траекторией необходимо иметь возможность измять величину и направление вектора скорости, а также ориентацию осей ЛА в пространстве. С этой целью используются реактивные двигатели и различные органы управления, действие которых создает необходимые для управления силы и моменты.
Управление ЛА осуществляется с помощью органов управления, построенных с использованием аэродинамических сил или энергии истекающей струи двигателя. Иногда применяют комбинированные органы управления, в которых используется аэродинамическая сила и сила истекающей газовой струи.
Одним из наиболее простых методов управления вектором тяги является поворотное сопло. Здесь сопло соединяется с корпусом двигателя через жидкий шарнир. Данный шарнир представляет собой опору и фланцем между которым располагается полостью, заполненной маслом. Полость состоит из корпуса (титанового сплава), сама оболочка состоит из эластомера заполненного жидкостью под давлением. Применение такого шарнира позволяет отклонять сопло в двух плоскостях (тангажу и рыскания) на 4 (максимум) градуса.
Два руль привода 10 питаются жидкостью. Вся магистраль от руль приводов до бачка 6 заранее заполнена несжимаемым маслом, вытесняется из бачка газом, из аккумулятора давления. Заправка шарболона 1 происходит через заправочный кран 2. Газ закачивается под давлением, которое контролируется манометром от заправочной станции.
При подаче сигнала срабатывает пиропатрон пироклапана 3. Газ поступает через понижающий редуктор 4 (для поддержания постоянного давления) и разделительную мембрану 5 в бачок с несжимаемым маслом 6. Далее масло поступает на регулятор вектора тяги 7 , которая контролируется системой управления и стабилизации летательным аппаратом 8. Далее магистраль с маслом разделяется в двух направлениях, к 1-ой и 2-й руль машинке 10. При получении электрического импульса срабатывает электро-жидкостный клапан 9 и масло заполняет полость А руль привода и двигает его поршень, масло из полости Б дренажируется через ЭЖК 9. Таким образом происходит поворот сопла в одну сторону. Если нужно повернуть сопло в другом направлении, то электрический импульс поступает на ЭЖК, заполняется полость Б. Дренаж из полости А через ЭЖК 9.
1.Алемасов В.Е. и др.: «Теория ракетных двигателей», Учебное пособие для студентов высших технич. уч. Заведений./ В.Е. Алемасов, А.Ф. Дрегалин, А.П. Тишин: Под редакцией В.П. Глушко, М. Машиностроение, 1989 –464с.
2.Ермолаев В.М., Абрамов Ю.Н., Магсумов Т.М. и др.: «Проектирование двигателей ЛА»,: Уч. Пособие – Казань, КАИ, 1972 – 206с.
3.Ермолаев В.М. «Расчет и проектирование камер ДЛА», Уч. Пособие – Казань, КАИ, 1983 – 68 с.
4.Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. «Термодинамические и баллистические основы проектирования РДТТ» : Уч. Пособие для вузов - М. Машиностроение, 1979 – 392 с.
5.Семенихин П.В., «Выбор оптимальных параметров и расчет параметров и массы твердотопливного двигателя» Уч. Пособие – Казань, КАИ. 1988 – 16с.
6.Семенихин П.В., «Расчет параметров и проектирование твердотопливного двигателя », Часть II – Казань, КАИ, 1989 – 20с.
7.Соколов Б.И., Черенков А.С.: «Смесевые тв. Ракетные топлива », Уч. пособие – Казань, КАИ, 1981 – 76с.
8.Фахрутдинов И.Х., Котельников А.В., «Конструкция и проектирование РДТТ» : Уч. Пособие для машиностроительных вузов. – М. Машиностроение, 1987- 328 с.

Название: Конструирование ДЛА РДТТ
Раздел: Рефераты по авиации и космонавтике
Тип: реферат
Добавлен 01:33:47 01 октября 2005 Похожие работы
Просмотров: 1252
Комментариев: 19
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Если Вам нужна помощь с учебными работами, ну или будет нужна в будущем (курсовая, дипломная, отчет по практике, контрольная, РГР, решение задач, онлайн-помощь на экзамене или "любая другая" учебная работа...) - обращайтесь: https://clck.ru/P8YFs - (просто скопируйте этот адрес и вставьте в браузер) Сделаем все качественно и в самые короткие сроки + бесплатные доработки до самой сдачи/защиты! Предоставим все необходимые гарантии.
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Конструирование ДЛА РДТТ
Курсовая работа: Влияние кинесики в организации устной и письменной информации
Курсовая работа: Личность в дошкольном возрасте. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Реактивні літаки
Курсовая Работа По Прикладной Механике
Доклад по теме Логотерапия Виктора Франкла
Какой Процент Плагиата Допускается В Курсовой
Реферат: Виды следов человека
Проверка Сочинения Егэ По Русскому Языку Онлайн
Курсовая работа по теме Женщина в нехристианских монотеистических религиях и в христианстве
Курсовая Работа На Тему Источники И Виды Конфликтов, Способы Их Устранения На Предприятиях
Курсовая работа по теме Иные меры уголовно-правового воздействия и их соотношение с наказанием
Курсовая работа по теме Учет товаров в оптово-торговых организациях
Курсовая работа по теме Дифференциация заработной платы: ее необходимость, объективные и субъективные факторы
Курсовая работа по теме Установка и настройка первичной зоны
Правила Написания Реферата Для Студентов По Госту
Курсовая работа по теме Внутренняя среда предприятия, ее устойчивость в условиях конкурентного рынка
Реферат: Основы искусства речи. Публичная речь, ее виды
Контрольная работа по теме Результаты использования методов близнецового, семейного и приемных детей в определении роли наследственности и среды в детерминации индивидуальных различий
Курсовая Работа На Тему Проект Реконструкции Моторного Участка С Разработкой Технологического Процесса На Восстановление Коленчатого Вала Автомобиля Газ-53а
Реферат На Тему Достоверность Социологического Знания
Реферат: Ипостаси равенства: экономико-философский аспект
Реферат: Политизированные неформальные объединения молодежи: особенности и этапы развития
Доклад: Грибы