Материал: Методические указания к выполнению практических и самостоятельных работ по дисциплине «Теория и проектирование турбонасосных агрегатов». Демьяненко Ю.В., Кружаев К.В
В результате проведения испытаний компоненте определяется эффективный полезного действия
N П ,
NТ
на модельном коэффициент
(5)
где N П полезная мощность, кВт; NT мощность подводимая к турбине, кВт.
Полезная мощность N П вычисляется по следующей формуле:
N П |
M кр п |
, |
(6) |
|
716, 2 |
||||
|
|
|
где п измеренная частота вращения турбины, миноб ;
Мкр измеренный в процессе испытаний, крутящий момент
на валу турбины.
Необходимо учитывать, что расчёты по определению параметров турбины должны проводиться так, чтобы погрешность округления вычисленного значения параметра за счёт отбрасывания десятичных знаков не превышала 0,05 %.
На основании результатов проведённого анализа построим рабочие характеристики турбины, по оси абсцисс
u
откладывается параметр cад , а по оси ординат на
отдельных шкалах откладывается расход, приведённый расход и коэффициент полезного действия в процентах, соответствующие работе турбины на модельном режиме.
19
РАСЧЕТ ДОВЕРИТЕЛЬНОГО ИНТЕРВАЛА ПО ИСПЫТАНИЯМ ЭТАЛОНА ФОРСУНКИ
Дробление (распыливание) топлива в ЖРД осуществляется форсунками. Назначение форсунок: обеспечить распыл струи жидкости на капли, 2) равномерно распределить жидкость по поперечному сечению.
Чертёж форсунки представлен на рис.5
|
8 |
2 |
3 |
5 |
|
12 |
6 |
1 |
7 |
|
9 |
|
|
|
4 |
|
|
|
13 |
|
10 |
11 |
|
Рис. 5 Испытуемая форсунка в технологической оснастке: 1 – переходник входа, 2 – вставка, 3 – заглушка,
4 – гайка накидная, 5 – вставка, 6 – переходник выхода, 7 – форсунка, 8 – кольцо уплотнительное,
9 - кольцо уплотнительное, 10 - кольцо уплотнительное, 11 - кольцо уплотнительное, 12 - кольцо уплотнительное, 13 - кольцо уплотнительное.
20
Перемешивание горючего и окислителя в нужном соотношении является необходимым условием для полного протекания экзотермической реакции. Качество смесеобразования определяется работой головки, которая представляет собой совокупность элементарных смесителей. Элементарным смесителем является наименьшая группа форсунок, служащая для смешения горючего и окислителя в заданных соотношениях. Совершенство работы головки во многом зависит от совершенства работы элементарного смесителя, который состоит из набора форсунок с одинаковыми расходами. Поэтому определять расходы через форсунку необходимо с наибольшей точностью.
Для определения расхода газа прошедшего через форсунку при газодинамических испытаниях необходимо определить погрешности измерения.
Погрешность характеризуется:
-неисключённой систематической погрешностью;
-случайной погрешностью.
Оценку неисключённой систематической погрешности находят на основании экспериментальных данных исследований средств измерения, анализа погрешностей метода воспроизведения единицы расхода газа и погрешностей от действия влияющих величин.
Оценку случайной погрешности находят на основании экспериментальных данных, полученных при испытаниях, и на основе анализа влияющих величин.
Оценку погрешности следует указывать либо в абсолютной форме в единицах измеряемой величины, либо в относительной форме.
Произведём расчёт доверительного интервала по испытаниям форсунки по алгоритму представленному ниже.
21
Расчёт доверительного интервала по испытаниям эталона форсунки
Измеряемый |
|
Обознач. |
|
Измер. |
|
|
Средство |
|
|
Класс |
||||||||||||||||
параметр |
|
парам. |
|
|
|
велич. |
|
|
измерения |
|
|
точности |
||||||||||||||
Давление |
|
pC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗОНД–10- |
|
|
0,1 |
|||||||||||
перед |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИД-25 |
|
|
|
|
|
||||||
расходомером, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|||||
Температура |
|
TC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТМ119, |
|
|
|
|
|||||||
перед |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расходо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
мером, С (К) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|||||
Давление |
|
pвх |
|
|
|
|
|
|
|
|
ЗОНД–10- |
|
|
0,1 |
||||||||||||
перед |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИД-25 |
|
|
|
|
|
||||||
форсункой, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25,0 |
|
|
|
|
|||||
Температура |
|
Твх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТМ119 |
|
|
|
±0,5 |
||||||||
перед форсун- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кой, С (К) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
|
|
|||||
Перепад дав- |
|
p |
|
|
|
|
|
|
|
|
ПРД ЗОНД– |
|
0,1 |
|||||||||||||
ления на фор- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10-ДД |
|
|
|
|
|
|||||||
сунке, кгс/см2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|||||
|
|
1. Массовый расход газа через форсунку |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
k 1 |
|
k |
|
|
|
p |
|
г |
|
|
|
||||
|
|
m |
|
F |
|
2(k 1) |
|
|
|
|
|
, ( |
) |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c |
|
|
||||||||||||||
|
|
изм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
TС |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
где F |
|
dC |
2 |
|
м2 площадь |
|
минимального |
сечения |
||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dC 2, 076 10 3 |
м диаметр |
||||||||||||||
сужающего |
|
устройства; |
|
|
||||||||||||||||||||||
сужающего |
|
|
|
|
|
устройства |
|
|
|
|
|
|
|
расходомера; |
||||||||||||
p |
pC.изм pбар |
давление |
|
|
газа |
|
|
|
перед |
|
|
сужающим |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
C |
10,1972 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
устройством, 106 Пa ; |
p |
|
барометрическое давление, |
кгc |
; |
||||
|
|
||||||||
|
|
|
бар |
|
|
|
см2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
TC температура газа |
перед сужающим устройством, К; |
||||||||
R 287,1 |
Дж |
газовая |
|
постоянная |
для |
воздуха; |
|||
|
|
||||||||
|
кг К |
|
|
|
|
|
|
|
|
k 1, 40 показатель |
изоэнтропы совершенного |
газа |
для |
||||||
воздуха; 2,076 0,938293 коэффициент расхода расходомера
с диаметром сужающего устройства 2,076 мм;термодинамический коэффициент расхода (выбираем из
таблицы, приложение Б).
2. Определение приведённого расхода газа
|
|
|
|
mпр тизм |
pвх.ном pном Тизм |
, |
|
|
|
|
|
|
|
pвх.изм pизм Тном |
|
|
где |
|
|
|
|
||
|
тизм измеренный при испытаниях расход газа, г/с; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
p |
|
|
p |
измеренный при испытаниях перепад |
|||
|
10,1972 |
||||||
изм |
|
|
|
|
|
||
давления на форсунке, МПа; pвх.изм pвх pбар измеренное
10,1972
при испытаниях давление газа на входе в форсунку, МПа; Тизм измеренная при испытаниях температура газа на входе в
форсунку, К; pном 10,19720, 6 МПа номинальные параметры перепада давления по техническим условиям на испытуемую
форсунку; pвх.ном 17 pбар номинальные параметры
10,1972
входного давления газа по техническим условиям на испытуемую форсунку; Тном 273,15 К номинальные
параметры температуры газа по техническим условиям на испытуемую форсунку.
23