УРАВНЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МАССЫ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ В ЗАСНАРЯДНОМ ОБЪЕМЕ

Условие, вытекающее из закона сохранения массы, примененного к продуктам сгорания, заполняющим свободный объем V3C заснарядного пространства, представим в виде

где р — среднеобъемное значение плотности продуктов сгорания в заснарядном объеме; Пм, Пдв — массовый приход продуктов сгорания в заснарядный ствольный объем за счет горения метательного заряда и из ракетного двигателя соответственно; G3C — массовый расход продуктов сгорания из заснарядного объема через отверстия в стволе.

Выразим величины, входящие в правую часть условия (20.1). Приход Пм определяется соотношением

Расход G3C в предположении сверхкритического истечения выражается зависимостью

где F3C — площадь отверстий истечения продуктов сгорания из заснарядного объема ствола; р — среднее давление по заснарядному объему ствола; — средняя по заснарядному объему температура продуктов сгорания; k, R — показатель изоэнтропы и газовая постоянная продуктов сгорания, заполняющих за- снарядный объем.

Если в стволе имеется несколько отверстий, которые открываются неодновременно, то площадь отверстий F.M вычисляется по зависимости

где

tj — момент вскрытия i-го отверстия с площадью Fr Выражение для прихода Пдв продуктов сгорания из ракетной камеры в заснарядный объем имеет сложный вид, так как при построении этого выражения необходимо учитывать возможность возникновения докритического режима и даже различного направления истечения.

Если давление ряв в камере двигателя превышает давление р в заснарядном объеме, то приход продуктов сгорания из ракетной камеры положителен и равен расходу через сопло двигателя. Соответствующая зависимость для вычисления этого прихода имеет вид

Расходный комплекс (3 через сопло двигателя зависит от уровня перепада давлений между камерой двигателя и заснарядным объемом, что видно из следующих соотношений:

где (3 — расходный комплекс:

где Г, — отношение давлений, при котором происходит переход от сверхкритического режима истечения к докритическому и наоборот.

В условиях, когда истечение происходит через сопло, Г, может существенно зависеть от угла раствора или профиля выходной части сопла. Для больших значений угла раствора значение Г, близко к тому, которое имеет место при истечении через отверстие, т. е.

а для малых углов значение Г, повышается, т. е. достижение сверхкритического режима истечения затягивается.

Если р > р, то величина Пдв становится отрицательной, и тогда продукты сгорания из заснарядного объема перетекают в двигатель.

В этом случае

где

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >