Определение гидросопротивления межрубашечного зазора

В охлаждающем тракте камеры происходит два вида потерь:

1. Потери на трение жидкости о стенки канала;

2. Местные потери на скреплениях внешних и внутренних оболочек двигателя,

штамповках, поворотах, плавных и внезапных сужениях (расширениях) тракта

двигателя.

Потери на трение Н/м² определяются формулой Дарси – Вейсбаха:

(4.3)

где – коэффициент потерь;

– длина участка, м;

= 0,004 м – эквивалентный диаметр канала;

– плотность охлаждающей жидкости на рассчитываемом участке, кг/м³,

найдем в приложении Б [5];

– скорость жидкости на участке, м/с.

Плотность охлаждающей жидкости на рассчитываемом участке, кг/м³

кг/м³, кг/м³,

кг/м³, кг/м³,

кг/м³, кг/м³,

кг/м³, кг/м³,

кг/м³, кг/м³.

Коэффициент потерь зависит от числа Рейнольдса

(4.4)

где = 1,5, так как канал кольцевой.

Число Рейнольдса Re находим по формуле:

(4.5)

где – массовый расход охладителя, кг/с;

– средний средний диаметр охлаждающей щели на участке, м;

– динамическая вязкость воды для рассчитываемого участка, Па с;

найдем в приложении Б [5];.

,

,

.

Найдем коэффициент потерь по формуле (4.4)

,

,

.

Динамическая вязкость воды для рассчитываемого участка, , Па с

Па с, Па с,

Па с, Па с,

Па с, Па с,

Па с, Па с,

Па с, Па с,

Подставим все найденные значения в формулу (4.3) получаем

Н/м²,

Н/м²,

Н/м².

Местные потери , Н/м², определяются формулой

, (4.6)

где = 0,15 0,20 - коэффициент местных потерь;

– скорость движения жидкости на участке, м/с;

– плотность жидкости, кг/м³.

Н/м²,

Н/м²,

Н/м².

Суммарные потери Па, вычисляются по формуле

(4.7)

где – потери на трение на i-том участке, Па;

– потери на местные сопротивления на i-том участке, Па.

Па

Расчет мощности насоса

Мощность насоса Вт, необходимую для прокачки жидкости, определяют пo формуле

(4.8)

где – суммарные потери на гидросопротивление межрубашечного зазора, Па;

– расход охлаждающей жидкости, кг/с;

– среднее значение плотности жидкости между входом в канал и выходом, кг/м³;

= 0,65 0,75 – коэффициент полезного действия.

кг/м³,

Вт.

Заключения

В данной курсовой работе, расчетным методом мы определили:

- величину удельного теплового потока по длине сопла;

- температурное поле стенки;

- скорость движения охлаждающей жидкости;

- гидравлическое сопротивление межрубашечного зазора;

- мощность насоса для прокачки охлаждающей жидкости.

Также из графиков зависимости тепловых потоков и температур по длине

сопла, мы можем сделать вывод, что своего максимального значения они достигают в критическом сечении сопла.

Список литературы

1 Кирилин В.А. Техническая термодинамика / В.А.Кирилин, В.В. Сычев, А.Е. Шейдлин. – М.: «Энергия», 1974. - 447с.

2 Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели / М.В. Добровольский. – М.: Машиностроение, 1968. – 395 с.

3 Рабинович О.В. Сборник задач по технической термодинамике / О.В. Рабинович. М: «Машиностроение», 1973. - 344 с.

4 Краснощеков Е.А. Задачник по теплопередаче / Е.А. Краснощеков, А.С. Сукомел. – 4–е изд., перераб. – М.: Энергия, 1980. – 286 с.

5 Методическое указание к выполнение курсовой работы по курсу «Техническая термодинамика» для студентов специальности 140104 – «Промышленная теплоэнергетика» заочной формы обучения / Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. В.Ю. Дубанин, Н.Н. Кожухов, А.М. Наумов, С.Б. Иванищенко. Воронеж, 2004. – 31 с.