Предварительный расчет параметров стартового сверхкритического порохового аккумулятора давления (ПАД). Внутрибаллистический расчет параметров стартового сверхкритического ПАД. Параметры запуска объекта с использованием сверхкритического ПАД, страница 9

Случай одноканального вкладыша геометрически прост и не представляет интереса. Для вкладышей-моноблоков с числом каналов 19 и более выделяются аналогичные промежуточные состояния вкладыша. Для таких вариантов более сложную форму имеют части вкладыша между поверхностями каналов и наружной бронированной поверхностью.

Пример рисунка зависимости площади горящей поверхности вкладыша от толщины сгоревшего слоя до момента полного сгорания вкладыша.

Данный рисунок носит качественный характер. Пример приводится для указания соответствия характерных промежуточных состояний вкладыша и графика зависимости площади горящей поверхности вкладыша от толщины сгоревшего слоя от начального состояния до момента полного сгорания вкладыша.

2. Внутрибаллистический расчет параметров стартового сверхкритического ПАД

Цель работы – определение параметров сверхкритического ПАД, обеспечивающих подачу расчетной массы продуктов сгорания за определенное время (время запуска) при заданной величине максимального давления в КС, а так же проведение исследования влияния ряда факторов на функционирование ПАД.

Рассматривается независимая работа КС ПАД (без установки для запуска объекта).

Работа проводится с использованием программы «А4-BR» на основе результатов выполнения работы «Предварительный расчет параметров стартового сверхкритического ПАД».

2.1. Исходные данные

Все исходные данные, необходимые для выполнения работы, можно разделить на четыре группы:

• Размеры и характеристики КС ПАД и вкладыша, полученные в результате проведения предварительного расчета параметров стартового сверхкритического ПАД (индивидуальные данные варианта);
• Характеристики, зависящие от материала вкладыша, значения ряда коэффициентов и параметров интегрирования (являются одинаковыми для всех вариантов);
• Значения контролируемых параметров, полученные в результате проведения предварительного расчета;
• Данные для проведения исследования влияния факторов на параметры функционирования ПАД.

Используются следующие размеры и характеристики КС ПАД и вкладыша (при изложении материала численные значения берутся из примера предварительного расчета):

 м – начальный радиус каналов вкладыша;

 м – длина вкладыша;

 – количество каналов;

 м² – площадь критического сечения соплового блока КС;

 м³ – начальный свободный объем камеры сгорания;

 с – время запуска. Используется для ограничения расчета по времени.

Характеристики, зависящие от материала вкладыша, коэффициенты, параметры интегрирования:

 кг/м³ – плотность материала вкладыша КС;

 – показатель адиабаты продуктов сгорания вкладыша;

 Дж/кг К – газовая постоянная ПС вкладыша;

 К – температура горения материала вкладыша при постоянном давлении (изобарная температура горения);

 – коэффициент расхода соплового блока КС;

 – коэффициент, характеризующий тепловые потери в объеме КС;

 – коэффициент, показывающий изменение скорости горения в зависимости от начальной температуры вкладыша;

 Па – давление прорыва заглушки, избыточное по отношению к наружному;

В таблице с законами горения при выполнении работы задается только один степенной закон скорости горения: 2e+05   4e+05   1,7   0,5. Первые два числа – диапазон давлений [Па], далее – линейный множитель в законе скорости горения [мм/с] и показатель степени;

 м – наружный радиус канала. При выполнении работы используется значение 0,1 м;

 м – наружный радиус моноблока. При выполнении работы используется значение 0;

 – признак выполнения вкладыша в виде моноблока. При выполнении работы используется значение 0;

 – признак горения торцов вкладыша. При выполнении работы используется значение 0;

 – признак горения наружной (наружных) поверхностей вкладыша. При выполнении работы используется значение 0;

 – признак горения поверхностей каналов. При выполнении работы используется значение 1;

 Па – величина начального давления в КС. При выполнении работы используется значение 20е+05 Па;

 К – начальная температура газа в КС. При выполнении работы используется значение 1600 К.