Другие предметы \ Моделирование газодинамических процессов при старте ракет

Изучение структуры неизобарической турбулентной струи продуктов сгорания твердого баллиститного топлива НМФ-2 истекающей в затопленное пространство (стандартная атмосфера) из конического сопла, страница 3

Лабораторная работа № 1 - Определение параметров сверхзвуковой струи в пределах первой ударно-волновой конфигурации.

Цель лабораторной работы:

Расчёт параметров струи, построение первой ударно-волновой конфигурации, построение основных зависимостей газодинамических параметров вдоль оси струи и в характерных сечениях в пределах первой ударно- волновой конфигурации.

Исходные данные:

Исходными данными к выполнению работы являются следующие параметры на срезе сопла:

Таблица 1 - Исходные данные

№ п/п

Название параметра

Численное значение параметра

Единица измерение параметра

1

Число Маха на срезе сопла

3,10

б/р

2

Угол полураствора сопла

12,00

градус

3

Давление на срезе сопла

0,90

ата

4

Показатель адиабаты продуктов сгорания

1,25

б/р

5

Газовая постоянная продуктов сгорания

346,00

6

Диаметр сопла

1,00

метр

7

Температура заторможенного газа

2200,00

Кельвин

8

Показатель адиабаты заторможенного газа

1,25

б/р

9

Газовая постоянная заторможенного газа

346,00

10

Температура стехиометрическая

2500,00

Кельвин

11

Показатель адиабаты стехиометрический

1,25

б/р

12

Газовая постоянная стехиометрическая

346,00

13

Относительная концентрация продуктов сгорания

0,36

б/р

14

Давление окружающей среды

1,00

ата

15

Температура окружающей среды

293,00

Кельвин

16

Показатель адиабаты окружающей среды

1,40

б/р

17

Газовая постоянная окружающей среды

287,00

Часть 1 - Построение структуры струи в пределах первой ударно-волновой конфигурации

Строим графики изменения значений радиуса скачка уплотнения rск и радиуса границы струи rгр вдоль оси струи в зависимости от расстояния от среза сопла: rск(x) и rгр(x) при xÎ[0;xk1] с одинаковым масштабом по осям координат.

Таблица 2

№ п/п

x, м

rск, м

rгр, м

1

0

0,500

0,500

2

0,389

0,446

0,587

3

0,779

0,384

0,642

4

1,168

0,312

0,680

5

1,557

0,224

0,704

6

1,946

0,120

0,717

7

2,335

0,002

0,735

8

2,336

0,000

0,744

9

2,681

0,087

0,769

10

3,027

0,174

0,784

11

3,372

0,261

0,791

12

3,471

0,289

0,792

13

3,570

0,324

0,793

14

3,669

0,376

0,793

15

3,769

0,627

0,791


Подпись: Рисунок 1 - Структура струи в пределах первой ударно-волновой конфигурации


Часть 2 - Построение графиков изменения значений основных газодинамических параметров вдоль оси струи

Строим графики изменения значений статического давления Pст, числа Маха M, показаний трубки Пито ΔPп и комплекса L вдоль оси струи в зависимости от расстояния от среза сопла: Pст(x), M(x), ΔPп(x) и L(x) при xÎ[0;xk1].

Таблица 3 – Результаты расчета

№ п/п

x, м

Pст, ата

M

ΔPп, ати

L, ати

1

0,000

0,900

3,100

9,663

10,712

2

0,389

0,627

3,284

7,303

8,084

3

0,779

0,434

3,505

5,513

6,100

4

1,168

0,318

3,692

4,276

4,732

5

1,557

0,240

3,863

3,343

3,709

6

1,946

0,186

4,016

2,637

2,936

7

сечение 1

2,335

0,147

4,158

2,083

2,332

8

сечение 2

2,336

1,236

2,755

10,693

11,958

9

2,681

1,261

2,763

10,999

12,297

10

3,027

1,337

2,785

11,921

13,308

11

3,372

1,464

2,817

13,451

14,988

12

3,471

1,343

2,869

12,731

14,168

13

3,570

1,348

2,869

12,781

14,223

14

3,669

1,351

2,869

12,811

14,257

15

сечение 3

3,769

1,352

2,869

12,821

14,267

Рисунок 2 - График изменения статического давления вдоль оси струи


Рисунок 3 - График изменения числа Маха вдоль оси струи

Рисунок 4 - График изменения показаний трубки Пито и комплекса L вдоль оси струи


Часть 3 - Построение графиков изменения значений основных газодинамических параметров в характерных поперечных сечениях

Скачать файл