260 Гл. 6. Рабочие процессы в камерах ЖРД
Третье приближение
8. Определяем парциальные давления шести газов, для чего формулы и константы равновесия берем из второго приближения:
/ |
4,87\2 |
=0,124; |
12,25 |
й>, = (».3417 |
—) |
/>он =0.0484—==-=0,468; |
|
р.,п = 1/0.0147-4.46-0,124 = 0,091; Л, = Z0,02476-1,60 = 0,199; |
|||
/>о = /0,0144-0,124 = 0,042 и |
P^ = V 1,88-10-6.4,46 = 0,003. |
||
9.Определяем коэффициенты:
А = 0,091 +0,003 = 0,094; Б = 0,468 + 0,199 = 0,667;
Д= 2-0,124 + 0,468 + 0,091 + 0,042 = 0,849;
Е= 0,124 +0,468 + 0,091 + 0,199 + 0,042 + 0,003 = 0,927.
10.Определяем парциальные давления основных газов:
29-0,927 + 0,333—0,094-2,64 |
Л |
р _----------------------------------------------- |
= 4,49; |
6,28 |
|
/>с0 = 1,06 (2-4,49 + 0,094)-р^г = 9,64-/^;
/>н2о = 9,64-1,90-0,849-pz^ = 17,47-р^;,
Ри2 = (2-4,49 + 0,094) (—0,44) — 0,333 + 0,849 + рСо2 = />Со2~ 3,48.
При этом уравнение (6.34) принимает вид
(9,64 -рсо) (17,47 -рсо)
/ ,38 — |
Рсо2(Рсо2 |
, |
|
3,48) |
|
6,38р£о2 |
+ 1, 43/?Cq2 |
168,5 = 0, |
откуда
- 1,43 + У 1,432 + 4-168,5-6,38 |
~ 5’03: |
|
= |
2^38 |
|
рсо = 9,64 — 5,03 = 4,61; |
/^ = 17,47 —5,03 = 12,44; |
|
рн= 5,03 — 3,48 = 1,55.
Проверка дает:
£Л- = 4,49 + 5,03 + 4,60 + 12,44 + 1,55 + 0,927.= 29,027 вместо /+ = 29 атм;
4.61-12 44
Х,а =--------- 1— = 7,39 вместо,7,38. 2а 1,55-5,03
Сравнивая результаты решения второго и третьего приближений (табл. 6.2), аидим, что разница в значениях pt еще значительна; для СОг и НгО она состав ляет около 0,2 атм Поэтому приходится расчеты вести .в четвертом приближении.
262 Гл. 6. Рабочие процессы в камерах ЖРД
Проверка дает:
-£pi = 4,48 + 5,00 + 4,60 + 12,38 + 1.54 + 0,96 = 29,07 |
вместо |
рк = 29 |
атм; |
|||||||||||||
|
|
|
А"2а |
= |
4,60-12,938 |
=7,37 вместо 7,38. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
. m |
|
~ |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
о,03-1,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Сравнение |
результатов |
третьего |
и |
четвертого |
приближений |
(см. табл. 6. 2) |
||||||||||
показывает, |
что наибольшая разница в р, не превышает 0,06 атм. |
Поэтому даль- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
нейшие расчеты нецелесообразны. За оконча |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
тельный принимаем состав продуктов сгора |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
ния, полученный в четвертом приближении. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Для дальнейших расчетов округляем pt ДО |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
второго знака после запятой; при этом |
не |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
будем учитывать парциальное давление ато |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
марного азота, |
так |
как оно весьма |
мало |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
(всего 0,003 атм). |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
14. Строим график сходимости парци |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
альных давлений при наших приближениях |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
к точному значению; |
построение графиков |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
данного типа удобно для контроля за ходом |
|||||||||
Фиг. 6.24. |
Сходимость |
значения |
расчетов. Построенный нами график для Рн2о |
|||||||||||||
(фиг. 6. 24) показывает, что в произведенном |
||||||||||||||||
Рн2О при определении состава гро- |
||||||||||||||||
расчете можно было ограничиться тремя |
||||||||||||||||
дуктов сгорания топлива методом |
приближениями. При более высоких темпе |
|||||||||||||||
последовательных |
приближений. |
|
ратурах сходимость наступает гораздо поз |
|||||||||||||
приближений |
или |
переходить |
к |
же, требуется рассчитывать большое число |
||||||||||||
другому, |
более |
удобному |
методу |
расче- |
||||||||||||
гов. |
|
|
|
|
|
pt |
сводим в |
табл. |
6. 3 |
и удостоверяемся в от |
||||||
15. Результаты вычисленных |
||||||||||||||||
сутствии ошибок в расчете, используя |
для этого |
уравнение материального |
ба |
|||||||||||||
ланса: |
|
|
12 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
„ |
|
(Рсо2 + T’cq) = |
(5,00 + 4,60) — 0,1605 |
|
|
|||||||||||
ст = у |
trlPi |
R |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
/10, о |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
вместо 0,161, принятого для расчета; |
|
|
|
|
||||||||||
Нт = 2 V-iPi |
(2/?Н2° + 2/?н* +Р°н + |
= ТПГ8 (2’12,38 + |
|
|
||||||||||||
|
|
-- 2-1,54 + 0,48 + 0,20) = 0,0398 |
вместо 0,040; |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
16 |
~ (2/?с°2 + PcQ + 771120 + 2/7°2 4 |
р°п + ?N0 + Pq) = |
|
||||||||||
°т - S v-ipi |
|
|||||||||||||||
16
=-——(2-5,00 + 4.69 + 12,38 + 2-0,14 + 0,48 + 0,10 + 0,05) = 716,8
=0,6215 вместо 0,622;
Nt = у11— (2/^ + PNO) = |
(2-4,48 + 0,10) = 0,117 |
ZiPiPi |
/10,0 |
вместо 0,177. |
|
Результаты этой проверки показывают, что состав продуктов сгорания топ лива через pt определен без существенных погрешностей.
16. Наконец, определяем другие параметры продуктов сгорания топлива в камере двигателя при заданном давлении рк = 30 ата и температуре 3000? К.