Читать онлайн «Выбор оптимальных размеров и контура круглого сопла : учеб. пособие»

московский АВИАЦИОННЫЙ инститыт А. А. СЕРГИЕНКО В. В. СЕМЕНОВ А. А. СОБАЧКИН ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ И КОНТУРА КРУГЛОГО СОПЛА Москва • 2004 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИЙ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (государственный технический университет) А. А. СЕРГИЕНКО, В. В. СЕМЕНОВ, А. А. СОБАЧКИН ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ И КОНТУРА КРУГЛОГО СОПЛА Учебное пособие Утверждено на заседании кафедры 1£ сентября 2003 г. Москва Издательство МАИ 2004 УДК: 629. 7. 036. 22-225 (075. 8) Сергиенко А. А. » Семенов В. В. , Собачкин А. А. Выбор оптимальных размеров и контура круглого сопла: Учебное пособие. — М. : Изд-во МАИ, 2004. — 60 с: ил. Рассмотрены различные методы профилирования реактивных сопел. Предлагается начинать оптимизацию сопла с выходного сечения, а не с критического, как это принято в существующих, ставших стандартными методиках профилирования сверхзвуковых частей реактивных сопел. Для оптимального сопла выбирается не только контур сверхзвуковой части, по и критическое сечение, а в общем случае и габаритные размеры сопла. Одним из основных элементов новой методики является выбор оптимальных размеров сопла с максимальным удельным импульсом. Предназначено для студентов, изучающих курс "Теория двигателей летательных аппаратов", и может быть использовано при выполнении курсовых работ и дипломном проектировании. Пособие будет также полезным и для аспирантов, слушателей факультета повышения квалификации инженеров. ,-- ■. _—--. ----- кафедра "Ракетные двигатели" МГТУ имени Н. Э. Баумана (зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. Д. А. Ягодников); д-р техн. наук, проф. В. М. Бобылев ISBN 5-7035-1479-7 © Московский авиационный институт (государственный технический университет), 2004 ПРЕДИСЛОВИЕ Сопло — неотъемлемая часть любого реактивного двигателя. Степень его совершенства оказывает существенное влияние на энергетические и тяговые характеристики двигательной установки. Разработано большое число расчетных методик профилирования реактивных сопел, однако в известных учебниках и учебных пособиях они описаны только в общем виде. Это вызывает определенные трудности при выполнении курсовых и дипломных работ. Данная работа призвана восполнить этот пробел. 3 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТОДАХ ПРОФИЛИРОВАНИЯ РЕАКТИВНЫХ СОПЕЛ 1. 1. Теоретические основы течений газа в соплах Течения потока газа в реактивных соплах ракетных двигателей исследуют с целью выбора геометрических параметров реактивных сопел, определения их тяговых и энергетических характеристик. По мере развития ракетной техники и космонавтики возрастает цена единицы удельного импульса двигателя. Так, прирост удельного импульса всего на одну единицу (т. е. на 0,3%) может привести к увеличению массы полезного груза до 1,5%. В связи с этим точность определения тяговых характеристик реактивного сопла ракетного двигателя должна быть высокой. Расчеты ПО ОДНОМеПНОЙ теории ПОЗВОЛЯЮТ ПППЯ7ТРлгттт> имгтуттТчР гпттття р ТОЧНОСТЬЮ в несколько процентов.