Модельный двигатель
Cтраница 1
Модельные двигатели, применяемые для определения баллистических свойств ТРТ, имеют, как правило, простую конструкцию. Они снаряжаются цилиндрическим канальным зарядом с горением в радиальном направлении и характеризуются нейтральной кривой ( р, t) ( в пределах 10 %), крутым участком спада давления в конце горения и временем горения, превышающим 87 % времени работы двигателя. Интеграл от давления по времени на участке догорания заряда составляет 5 % аналогичного интеграла за все время работы двигателя. [1]
 |
Сопоставление экспериментальных и расчетных данных по экономичности РДТТ. [2] |
В модельном двигателе используется коническое сопло с полууглом раствора 15 0 5 и степенью расширения, несколько меньшей оптимального значения, для обеспечения безотрывного истечения продуктов сгорания. Израсходованную в процессе сгорания массу определяют, взвешивая двигатель до и после опыта. Наиболее подходящая масса модельного двигателя составляет около 25 кг. Для моделирования крупногабаритных натурных двигателей используются их точные копии в уменьшенном масштабе. Чтобы оценить вклад инертных элементов ( теплоизоляционных материалов, ингибиторов) в характеристики РДТТ, используют разные подходы; согласно одному из них, применяемому на практике, считается, что удельный импульс инертных материалов вдвое меньше удельного импульса топлива. [3]
Рассчитанные параметры рабочего процесса проверяются данными испытаний на модельном двигателе, используемом для определения баллистических характеристик ТРТ. [4]
Данные, используемые для расчета изменения площади крити ческого сечения сопла, как правило, получаются из детального анализа процессов теплообмена и подкрепляются огневыми испытаниями на модельных двигателях, используемых для определения баллистических свойств ТРТ. Такие потери связаны с уменьшением степени расширения потока и увеличением шероховатости поверхности сопла. Чтобы проверить теоретические результаты или получить исходные данные для детального анализа процессов теплообмена, проводятся испытания модельных сопел. В таких опытах используются те же ТРТ и, следовательно, те же газовые компоненты, а давление в камере и расходы соответствуют значениям, ожидаемым в полноразмерных РДТТ. Площадь критического сечения может и уменьшаться при работе двигателя, если в качестве материала вставок используются вольфрам или молибден ( эти материалы могут расширяться при продолжительном нагревании), либо на стенку горловины сопла осаждается слой из оксидов металлов. [5]
Данные, используемые для расчета изменения площади крити ческого сечения сопла, как правило, получаются из детального анализа процессов теплообмена и подкрепляются огневыми испытаниями на модельных двигателях, используемых для определения баллистических свойств ТРТ. Такие потери связаны с уменьшением степени расширения потока и увеличением шероховатости поверхности сопла. Чтобы проверить теоретические результаты или получить исходные данные для детального анализа процессов теплообмена, проводятся испытания модельных сопел. В таких опытах используются те же ТРТ и, следовательно, те же газовые компоненты, а давление в камере и расходы соответствуют значениям, ожидаемым в полноразмерных РДТТ. Площадь критического сечения может и уменьшаться при работе двигателя, если в качестве материала вставок используются вольфрам или молибден ( эти материалы могут расширяться при продолжительном нагревании), либо на стенку горловины сопла осаждается слой из оксидов металлов. [6]
 |
Сопоставление экспериментальных и расчетных данных по экономичности РДТТ. [7] |
В модельном двигателе используется коническое сопло с полууглом раствора 15 0 5 и степенью расширения, несколько меньшей оптимального значения, для обеспечения безотрывного истечения продуктов сгорания. Израсходованную в процессе сгорания массу определяют, взвешивая двигатель до и после опыта. Наиболее подходящая масса модельного двигателя составляет около 25 кг. Для моделирования крупногабаритных натурных двигателей используются их точные копии в уменьшенном масштабе. Чтобы оценить вклад инертных элементов ( теплоизоляционных материалов, ингибиторов) в характеристики РДТТ, используют разные подходы; согласно одному из них, применяемому на практике, считается, что удельный импульс инертных материалов вдвое меньше удельного импульса топлива. [8]
Предложенные критерии могут быть полезны не только для оценки напряженности условий работы масла и, следовательно, для подбора его оптимального сорта, но и для моделирования. При различных исследованиях в области применения масел в крупных двигателях может оказаться удобным и целесообразным проведение предварительных испытаний на малолитражных двигателях. В этом случае режим работы модельных двигателей может быть подобран таким образом, чтобы жесткость работы масла в них и его загрязненность соответствовали условиям в натурном двигателе. [9]
Трудность расчета SQper состоит в том, что предложено много других соотношений, кроме рассмотренного нами; например, в работе [27] приводятся соотношения совсем другой формы. Вопрос о том, какие следует использовать соотношения, нельзя решить, пока не будет проведено экспериментальное исследование потерь тепла в регенераторе. В настоящий момент оправдать применение указанных соотношений можно лишь тем, что они обеспечивают необходимую-теоретическую и расчетную основу проектирования и были использованы при конструировании работоспособных модельных двигателей. Однако, поскольку потери 2Qper нельзя рассматривать отдельно от других, возможно, что погрешности в их расчетном значении компенсируются погрешностями при определении других потерь. [10]
Страницы: 1