Расчет лучиотых тепловых потоков - Березаяская Б.Л.
Скачать (прямая ссылка):
Геометрические размера взяты из работ [I и 2]: диаметр 0,555 м, длина цюшндричеокой чагіти L4- 0,3 м. Следовательно, объем иэлу-чающего газа V = (Jtdjj/<г)?ц = 0,0726 м3; площадь поверхности, отенки, окружающей газ, F =JtdK Ly = 0,5231 ir; эффективная длина ts = = 3,6•0,0726/0,523I = 0,4995 * 0,5 м.
Парциальные давления излучающих газов (ом. приложения 1.8, Ш.8) в безразмерном виде следующие: рм= 0,3895, р^ * 0,0444. Отсюда Pip= fiM Pt = 0,3895-5 = 1,948 МПа; ficoj* &о* S*' = 0,0444-5 = 0,222 МПа.
Заметим, что парциальное давление H2O в 8,77 раз больше парциального давления CO2.
II
Степень черноты CO2 при T0 = 3294 К и peffg I = 0.222.0,5 = = 0,111 МПА'М определяем по графику (ом. рио. I): tg?co = -1,268. Потенцируя, получаем ЕСол = 0,054. *
Степень черноты H2O рассчитываем по формуле (4):
^h9O " ^MgO ^SugO
при плотности водяного пара, вычисленной по формуле (5):
"Нулевая" отепень черноты водяного пара принимается по графику (см. рис Z) при Тм = 3294 К и / і = 1,28*0,5 = 0,64 (кг/м3):
u#gO
0,20.
Для определения коэффициента As09O110 графику (см. рио. 3) при //IgO= I»28 кг/м3 вычислим логарифм
При наших значениях T0 и /0fO коэффициент jf^ ^ = 1,49.
Тогда ?0fu = 0,2•1,4S = 0,298. *
Как и оледовало ожидать, є„iQ существенно больше ?ео .
Иокомая степень черноты излучающих газов продуктов сгорания о учетом частичного поглощения водяным паром излучения углекислого газа составляет ?г= 0,054 + 0,298 - 0,054•O,298 = 0,336.
Вычислим лучистый поток:
Q * 0,9 0,336 (3294/lOO)*~^9OIS • Ю* 6т/**.
Принимая, согласно рекомендации, коэффициенту =0,7, окончательна имеем 0,7-2,018-Ю6 = 1,413•1O6 Вт/м2.
Найдем распределение лучиотого потока по длине камеры:
1) у головки ^.= 0,25?^= 0,353•1O6 Вт/м2;
2) от сечения, находящегося на расстоянии 0,075 м от головки, до сечения в докритичеокой части сопла с диаметром //=1,2 о^по-ток принимаем постоянным: ?,= 1,413•1O6 Вт/кг;
3) в критическом сечении сопла = 0,5 флл = * 0,706•1O6 Вт/м2;
4) в закритичеокой части сопла в зависимости от относительного диаметра сечения:
12
d/dgp 2 3 4
.?, Вт/м2 0,170-106 0,071•1O6 0,042•ICJf3
Профиль камеры сгорания и сопла строится в соответствии о рекомендациями, приведенными в работах [I и 2]. Наносятся линии сечений: через огневое днище; на расстоянии 0,075 м от^головки; на относительном диаметре в д ©критической части о шла d = 1,2; через критичеокое оечение; в закритичеокой чаоти сопла на диаметрах <?= 2, *?= 3 (в примере da= 3,429).
В примере, рассмотренном в работе [2], приводятся следующие результаты распределения Q9 по длине камеры сгорания и сопла (ошибка не превышает 0,25?):
Номер оечевяя 0 ІПШ ВТ У УІ УП ... XI
d 4 •ICf6. W«2 1,453 1,453 1,2 1,099 1,031 1,000 1,099 1,306 ... 3,429 D.35 1,41 1,411,26 0,91 0,70 3,59 0,47 ...0,07
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I
0,3
О?
О/
О
0,2 0,3 0,4 QS Q60JUS № (2 W 2.0 S1O V1OdL
Рис. 1.2. Кислород + керосин
PL 0,5
0,4
0,2 0.3 0,4 0.5 Q$aW ІО tfiV W 5.0 Hfld.
Рис. 1.5. AT + hd:.t
А o,s
02 as av as as та» «>а w so чоы.
Рис. 1.6. AT + ММГ
QV
0,3
0,2
О/
-
г ^— OU —- S — / >
і N
I
-0,2
ь
,50 'Я*
1S S 4 o
\?. j ъ
I
Рис. 1.8. AT + аэрозия 50
02 аз ач as об Фал to aw z,a д«? чо<< йіс. I.ІЗ. Перекись водорода + гидразин
Pl
0,7
од
о."
0,3
___/0 .-5
/ «г
* v
в/ Oj w о.* молу to а и го м ч*<*
Рис. I.I5. Фтор + ашиак
Приложение 2
o,is 0,2 o? of ots qsopqtqstp ts 2/7 *b
Рис. 2.1. Кислород + водород
29
Рио. 2.2. Кислород + керосин
30
0fqSQ?0?O9W fff 2 3 4 S 6 *г
Рис. 2.3. Кислород + HOMT
ЗІ
32
Рис. 2.4. Кислород + аммиак
0,6 0,8 f,0 'S * 3 4 5 6 /Cg
Рис. 2.5. AT + HDMT
33
1.1 U tS 1.7 2J> 2,S JjO _S,S 4Qj1SZCt
0,7 Oft 09 1fi 1,2 KS 2fi 2S
Рис. 2.6. AT + XtT
34
з$оо
3200
2S00-
2W
2000
Рис. 2.7. AT + гидразин
36
36
Рис. 2.8. AT + аэрозин -50
1CO
J400
26OO
2200
tsoo
/15 ,5 / f
/аг
Ofi Цв OJ O? 0,9 f/? /,2 *7 OCMf
