Химические ракетные топлива
жүктеу/скачать 1.91 Mb. Pdf көрінісі
|
| a
h a a уд F m p p w J зависит при прочих равных условиях от двух составляющих: скорости истеченияw a и соотношения давления потока продуктов сгорания на срезе сопла Р а и давления окружающей среды p h . При расчетном режиме истечения (p а =p h ) удельный импульс чис- ленно равен максимальной скорости истечения. Из закона сохранения энергии следует, что в этом случае скорость истечения и соответствен- но удельный импульс двигателя зависит, прежде всего, от теплопроиз- водительности топлива, определяемой как показано в разделе 1, разно- стью энтальпии топлива в условиях камеры сгорания и энтальпий про- дуктов сгорания в условиях среза сопла: 123 (4.24) где – энтальпия топлива при стандартной температуре Т о =298 К; – энтальпия продуктов сгорания при температуре на срезе сопла Т а , k – показатель изотропы процесса истечения, R уд – удельная газовая постоянная продуктов сгорания при давле- нии в камере р к : где R – универсальная газовая постоянная, – средняя молекулярная масса продуктов сгорания (кг/моль) при р к , η t – термический КПД, равный Таким образом, удельный импульс зависит от количества тепла, выделяемого при сгорании топлива при фиксированном давлении рк в камере и степени преобразования теплоты в кинетическую энергию потока при фиксированных условиях истечения газов из сопла (р а , Т а ). Из (4.12) и (4.24) следует, что при истечении продуктов сгорания в пустоту р Н =0 при р а =р Н термический КПД равен единице (η t =1) и удельный импульс k уд удп уд T R k k J J 1 2 (4.25) имеет максимальное значение, зависит только от состава топлива и условий протекания внутрикамерных процессов (р к , Т к ). В этом случае термин «удельный импульс двигателя» не зависит от условий истече- ния продуктов сгорания из сопла, воздействия окружающей среды и может рассматриваться как «химический» параметр, характеризующий топливо. Исходя из этого, можно определить энергетическую характери- стику топлива – теоретический термодинамический удельный импульс как приращение импульса тяги двигателя (количества движения раке- ты) в результате сгорания 1кг массы топлива при фиксированных па- раметрах внутрикамерных процессов и расчетном режиме истечения продуктов сгорания в пустоту. 124 На практике удельный импульс топлива определяют по зависимо- сти (4.24) с помощью термодинамических расчетов при стандартных условиях: p к =4,0 или 7,0 МПа и р=0 и р а =0,10 или 0,02 МПа. При этом экспериментальный J уд отличается от термодинамического в пределах до 6 %. Из выражения для пустотного импульса жүктеу/скачать 1.91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|