Розрахунок і побудова дросельної характеристики

Дросельною (витратною) характеристикою камери двигуна називають залежність тяги та питомого імпульсу від секундної масової витрати палива або тиску в КЗ p_кза сталих значень коефіцієнта співвідношення компонентів k_m та тиску навколишнього середовища р_н.

1. Дросельна характеристика тяги в пустоті це пряма, що проходить через початок координат і точку номінального режиму (р_к = 150×10⁵Па, = 1102 кН).

2. Дросельна характеристика питомого імпульсу в пустоті .= f(р_к) це пряма, паралельна осі ординат, яка проходить від неї на відстані чисельно рівній =2827 м/с.

3. Дросельна характеристика тяги в наземних умовах це пряма, що проходить паралельно пустотній характеристиці на відстані р_нF_a до моменту входження стрибка ущільнення в сопло, після чого лінійність характеристики порушується.

3.1. Для розрахунку дросельної характеристики за наявності стрибка ущільнення в соплі задаємо 10 значень числа Маха в діапазоні від :

Для кожного значення М_{ст і} визначаємо:

– відносну площу поперечного перерізу сопла,

;

– площу поперечного перерізу сопла

;

– радіус поперечного перерізу сопла, у якому знаходиться стрибок ущільнення

3.2. З побудованого контуру закритичної частини сопла відповідно радіусам

R_{ст. і} графічним способом визначаємо кут нахилу дотичної до контуру a.

Обчислені значення наведені у табл. 2.

Таблиця 2

Геометричні параметри сопла

М_а	f_ст	F_ст	R	2a	Y
	1.000	0.041	0.114	54º	0.114
1.57	1.258	0.051	0.128	52º	0.128
1.85	1.588	0.065	0.144	54º	0.144
2.075	1.986	0.081	0.161	52º	0.161
2.265	2.445	0.100	0.178	50º	0.178
3.237	8.187	0.335	0.327	34º	0.327
3.577	12.764	0.522	0.408	26º	0.408
3.863	18.529	0.758	0.491	18º	0.491
4.094	24.958	1.021	0.671	10º	0.671

3.3. Визначаємо значення тиску в КЗ з урахуванням значення 2a:

– для ;

– для .

3.4. Визначаємо значення тиску перед стрибком ущільнення

3.5. Визначаємо значення тиску за стрибком ущільнення

3.6. Визначаємо значення тяги на землі , що відповідає стрибковому режиму течії газу

– для ;

– для .

3.7. Визначаємо секундну масову витрату палива

3.8. Визначаємо значення питомого імпульсу на землі

Обчисленi значення наведенi в табл. 3.

Таблиця 3

Значення Р^з та залежно від р_к

р_к 10^-5	Р^з_ст 10^-3	10^-3
1.603·	4.085	980.63
2.481·	8.430·	1.307·
3.398·	13.05·	1.478·
4.515·	18.88·	1.609·
5.837·	25.99·	1.713·
24.48·	136.5	2.145·
41.00·	240.8·⁵	2.260·
63.32·	386.3·	2.347·
88.72·	554.7·	2.405·
88.80·	555.2·	2.406·