Предварительный расчет параметров стартового сверхкритического порохового аккумулятора давления (ПАД). Внутрибаллистический расчет параметров стартового сверхкритического ПАД. Параметры запуска объекта с использованием сверхкритического ПАД, страница 15

Среди дифференциальных уравнений отсутствует диффиренциальное уравнение для определения давления в КС (вместо этого уравнения для расчета давления использовано алгебраическое соотношение – уравнение состояния Клапейрона-Менделееева). Соответствующее дифференциальное уравнение при необходимости может быть получено путем диффиринцирования уравнения состояния.

Т.о. в данном параграфе представлена математическая модель расчета внутрибаллистических параметров в КС, реализованная в программе «А4-BR».

3. Параметры запуска объекта с использованием сверхкритического ПАД

Цель работы – обеспечение заданных параметров запуска объекта с использованием сверхкритического ПАД, обеспечивающего требуемую скорость выхода объекта из установки при заданной величине максимального давления в КС, а так же проведение исследования влияния ряда факторов на параметры запуска объекта и функционирование ПАД.

Рассматривается работа ПАД совместно с движением объекта в установке до момента прохождения объектом заданного пути.

Работа проводится с использованием программы «А4-BS» на основе результатов выполнения работ «Предварительный расчет параметров стартового сверхкритического ПАД» и «Внутрибаллистический расчет параметров стартового сверхкритического ПАД».

3.1. Исходные данные

Исходные данные включают в себя:

• Данные, аналогичные по составу данным, используемым при выполнении работы «Внутрибаллистический расчет параметров стартового сверхкритического ПАД»;
• Характеристики объекта, установки и внешней среды (индивидуальные данные варианта и результаты выполнения работы «Предварительный расчет параметров стартового сверхкритического ПАД».

Покажем отличия в используемых данных по сравнению с предыдущей работой (при изложении материала численные значения берутся из примера предварительного расчета и примера внутрибаллистического расчета):

 м – начальный радиус каналов вкладыша (из предварительного расчета);

 м – длина вкладыша (из «Внутрибаллистического расчета…»);

 – количество каналов (из предварительного расчета, если менялось, то из «Внутрибаллистического расчета…»);

 м² – площадь критического сечения соплового блока КС (из «Внутрибаллистического расчета…»);

 м³ – начальный свободный объем камеры сгорания (из предварительного расчета);

 с – ограничение расчета по времени. В качестве ограничения по времени задается значение, превышающее расчетную оценку времени запуска объекта на несколько десятых секунды (в примере 1,52 с).

Характеристики, зависящие от материала вкладыша, коэффициенты, параметры интегрирования остаются неизменными.

Помимо этих данных необходимо ввести следующие характеристики объекта, установки и внешней среды (численные значения берутся из примера предварительного расчета и примера внутрибаллистического расчета):

кг – масса запускаемого объекта;

м – диаметр объекта;

м – длина объекта/путь до выхода объекта из установки;

 – коэффициент трения при движении объекта в установке;

 – коэффициент лобового сопротивления объекта. Задается в соответствии с типом объекта (при отсутствии данных можно задавать );

кг – присоединенная масса при движении объекта в воде. При движении в воздухе задается значение 0 кг. Происходит движение в воде или в воздухе – определяется по данным индивидуального варианта;

 – плотность наружной среды (плотность воздуха или воды). В рассматриваемом примере 1033 кг/м³;

Па – давление наружной среда на уровне верхнего/переднего среза установки;

 – коэффициент, характеризующий тепловые потери в объеме установки;

м³ – величина начального свободного объема установки (объем установки под/за объектом в начальный момент времени);

Па – величина начального давления в свободном объеме установки;

К – величина начальной температуры газов в свободном объеме установки;

 – угол возвышения к горизонту продольной оси объекта/направление движения объекта при запуске;

м² – площадь зазора между объектом и установкой, через которую могут происходить утечки газов в окружающую среду;

 – коэффициент расхода при утечках через зазор. При нулевом зазоре значение несущественно;

Па – избыточное давление раскрытия зазора. При нулевом зазоре значение несущественно.