Методические указания. – МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. – 74 с.
К выполнению домашнего задания по курсу Теплозащита и
прочность конструкций ЖРД.
Для студентов 5 курса специальности Ракетные
двигатели факультета
Энергомашиностроения
Материал представляет интерес студентам, аспирантам и работникам в области ракетного двигателестроения. При разработке данных методических указаний использовались известные материалы ранее опубликованных работ на данную тему и многолетний опыт расчёта охлаждения с использованием различны методик и программ в исследовательских и учебных целях. Изложенная методика не привязана к какому-либо конкретному инструменту расчёта (ручной счёт, универсальные или специализированные машинные программы и т.п.). В современных условиях выбор подходящего расчётного инструмента не представляет особых проблем, тогда как свобода выбора значительно расширяет возможности вариантных расчётов и проектирования системы охлаждения в целом. По сравнению с предшествующими методическими разработками в данной работе предлагается алгоритм увязки процедур расчёта наружного проточного охлаждения стенки с её защитой с помощью локальной завесы, приводятся новые данные по теплофизическим свойствам охладителей. Идентификация объекта расчёта
Исходные данные
Дополнительные условия и ограничения
- Пристеночный слой
- Выбор охладителя
- Выбор материала
- Ограничения
- Расчётная схема СПО
Расчёт геометрических параметров СПО
- Параметры проточной части камеры
- Параметры охлаждающего тракта
Расчёт тепловых потоков в камере
Расчёт конвективных тепловых потоков
Расчёт лучистых тепловых потоков
Расчёт теплоотдачи в тракте охлаждения
Расчёт распределения температуры охладителя по длине тракта
Расчёт коэффициента теплоотдачи
Расчёт коэффициента оребрения
Определение температурного состояния стенки
Условия баланса процесса теплообмена в проточной системе охлаждения
Расчёт Тcт.г первого приближения
Расчёт Tcт.г при наличии локальной завесы
Определение Tcт.г второго приближения
Определение Tcт.охл
Расчёт потерь давления охладителя в тракте охлаждения
Заключение
Основные требования к отчётности Приложение А Теплофизические свойства некоторых охладителей
НДМГ (несимметричный диметилгидразин, гептил, N2Н2(СН3)2, C2H8N2)
Аэрозин-50 (50% НДМГ + 50% гидразин)
Этиловый спирт (100%, этанол, C2H5OH)
Вода (H2O)
Керосин Т-1 (С7,21Н13,29)
Гелий (He)
Аммиак (NН3)
Кислород (O2)
Водород (H2)
Метан (CH4)
Приложение Б Теплопроводность различных конструкционных материалов
Стали и их сплавы
Цветные металлы и сплавы на их основе
Титан и его сплавы
Приложение В Пример титульного листа отчёта
Приложение Г Пример оглавления отчёта
Материал представляет интерес студентам, аспирантам и работникам в области ракетного двигателестроения. При разработке данных методических указаний использовались известные материалы ранее опубликованных работ на данную тему и многолетний опыт расчёта охлаждения с использованием различны методик и программ в исследовательских и учебных целях. Изложенная методика не привязана к какому-либо конкретному инструменту расчёта (ручной счёт, универсальные или специализированные машинные программы и т.п.). В современных условиях выбор подходящего расчётного инструмента не представляет особых проблем, тогда как свобода выбора значительно расширяет возможности вариантных расчётов и проектирования системы охлаждения в целом. По сравнению с предшествующими методическими разработками в данной работе предлагается алгоритм увязки процедур расчёта наружного проточного охлаждения стенки с её защитой с помощью локальной завесы, приводятся новые данные по теплофизическим свойствам охладителей. Идентификация объекта расчёта
Исходные данные
Дополнительные условия и ограничения
- Пристеночный слой
- Выбор охладителя
- Выбор материала
- Ограничения
- Расчётная схема СПО
Расчёт геометрических параметров СПО
- Параметры проточной части камеры
- Параметры охлаждающего тракта
Расчёт тепловых потоков в камере
Расчёт конвективных тепловых потоков
Расчёт лучистых тепловых потоков
Расчёт теплоотдачи в тракте охлаждения
Расчёт распределения температуры охладителя по длине тракта
Расчёт коэффициента теплоотдачи
Расчёт коэффициента оребрения
Определение температурного состояния стенки
Условия баланса процесса теплообмена в проточной системе охлаждения
Расчёт Тcт.г первого приближения
Расчёт Tcт.г при наличии локальной завесы
Определение Tcт.г второго приближения
Определение Tcт.охл
Расчёт потерь давления охладителя в тракте охлаждения
Заключение
Основные требования к отчётности Приложение А Теплофизические свойства некоторых охладителей
НДМГ (несимметричный диметилгидразин, гептил, N2Н2(СН3)2, C2H8N2)
Аэрозин-50 (50% НДМГ + 50% гидразин)
Этиловый спирт (100%, этанол, C2H5OH)
Вода (H2O)
Керосин Т-1 (С7,21Н13,29)
Гелий (He)
Аммиак (NН3)
Кислород (O2)
Водород (H2)
Метан (CH4)
Приложение Б Теплопроводность различных конструкционных материалов
Стали и их сплавы
Цветные металлы и сплавы на их основе
Титан и его сплавы
Приложение В Пример титульного листа отчёта
Приложение Г Пример оглавления отчёта