Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни...
Топ:
Эволюция кровеносной системы позвоночных животных: Биологическая эволюция – необратимый процесс исторического развития живой природы...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Лечение прогрессирующих форм рака: Одним из наиболее важных достижений экспериментальной химиотерапии опухолей, начатой в 60-х и реализованной в 70-х годах, является...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2019-12-19 | 140 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В реальных условиях процессы в двигателе всегда сопровождаются тепловыми потерями. Можно выделить три основных случая.
1. Теплообмен между компонентами топлива, находящимся в баке (для ЖРД) или в камере сгорания (для РДТТ) и окружающей средой, что в конечном счете приводит к изменению полной энтальпии топлива.
2. Безвозвратный отвод тепла от рабочего тела (продуктов сгорания) через стенки камеры двигателя в окружающую среду. Таково, например, независимое охлаждение стенок камеры специальной жидкостью, которая не поступает затем в камеру и уносит с собой отобранное тепло. Подобный отбор тепла в стенки и передача его в окружающую среду наблюдается и в камерах РДТТ не имеющих специального жидкостного охлаждения.
3. Отвод тепла через стенки камеры в охлаждающую жидкость и возвращение его вместе с этой жидкостью обратно в камеру сгорания. Это имеет место при регенеративном охлаждении стенок камеры ЖРД одним из компонентов топлива.
На рис.27 представлена схема по определению теоретических параметров РД; где – энтальпия топлива на входе в камеру РД, определенная при стандартных условиях (для высококипящих веществ , для низкокипящих – температура кипения при ); – значения энтальпии в выходном сечении сопла. При условии, что ,
3.1. Влияние изменения полной энтальпии топлива JT
На термодинамические характеристики.
Как уже отмечалось, полная энтальпия топлива является одной из главных величин, определяющих термодинамические характеристики продуктов сгорания (состав, температура). В некоторых случаях значение полной энтальпии может изменяться при сохранении постоянных значений других определяющих факторов .
|
Будем сравнивать термодинамические характеристики топлива одного и того же состава в двух случаях: когда его энтальпия равна и когда она составляет (рис.28).
Если изменение полной энтальпии на выходе из сопла, обусловленное изменением полной энтальпией топлива , то , и , a
Но так как , то, используя для дальнейших рассуждений (расчетный удельный импульс вместо пустотного, чтобы получить более наглядные соотношения) значение импульсного коэффициента, получим в виде , где – изменение энтальпии в процессе расширения, когда энтальпия топлива равна .
, и
Так как , то .
Если , , , а изменения энтропии в камере сгорания и на срезе сопла равны между собой, так как нет теплообмена с окружающей средой , то . Так как , то . Тогда При малых значениях . Но, так как , то . Из условия изоэнтальпийности процесса в камере сгорания определим изменение температуры в камере сгорания и на срезе сопла:
, ,
Независимое охлаждение.
Изменение полной энтальпии продуктов сгорания в процессе расширения, при отводе тепла от рабочего тела (рис.29) определяется по формуле , где – тепло, отведенное от рабочего тела, – изменение полной энтальпии на выходе из сопла, обусловленное отводом тепла, т. е. неизоэнтропичностью процесса расширения.
Изменение энтальпии в выходном сечении сопла, связанное с изменением энтропии, равно , где – изменение энтропии, обусловленное неадиабатичностью процесса.
Эта величина равна:
,
где знак " - " – означает отвод тепла от рабочего тела.
Для определения необходимо знать закон отвода тепла между температурами и , т. е. по длине камеры двигателя. Приближенно можно записать , где – среднее значение температуры на участке отвода тепла.
В первом приближении можно принять , так как тепло отводится по всей поверхности камеры двигателя и наиболее интенсивно в районе критического сечения сопла.
Тогда , , и . Следовательно
Так как , то ,
,
,
.
Безвозвратный отвод тепла от рабочего тела всегда приводит к уменьшению удельного импульса по сравнению с его теоретической величиной.
|
Регенеративное охлаждение.
В этом случае тепло, отведенное от рабочего тела, возвращается обратно в камеру вместе с одним из компонентов топлива, но при этом нарушается изоэнтропичность течения (рис.30).
,
где – изменение энтальпии рабочего тела в выходном сечении сопла вследствие нарушения изоэнтропичности течения.
Изменение энтропии и связанного с ней изменения энтальпии в случае регенеративного охлаждения обусловлено не только отводом тепла при переменной температуре от до , но и обратным подводом его при постоянной температуре т. е. , - изменение энтропии за счет отвода тепла, которое, принимая ту же схему, что и при независимом охлаждении, равно
– изменение энтропии за счет возвращения тепла в камеру сгорания вместе с охлаждающим компонентом равно , Тогда
и, используя , получим . Тогда и .
После небольших преобразований , .
Регенеративное охлаждение стенок камеры увеличивает значение по сравнению с теоретическим.
Выгода от регенерации тепла появляется только в том случае, если тепло отбирается от рабочего тела при более низком давлении чем то давление, при котором оно возвращается в камеру. Таким образом, регенерация тепла на участке камеры сгорания с постоянным давлением не приводит к увеличению по сравнению с , а регенерация на участке сопла должна принести некоторую выгоду. Последняя тем больше, чем больше тепла отбирается на низких давлениях, т. е. чем больше степень расширения и поверхность сопла.
|
|
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!