Не знаю с чего начать расчеты - ракетный двигатель
В прошлом году я наткнулся на PDF-файл «Как спроектировать, построить и испытать ракетный двигатель» и с тех пор был заинтригован созданием его (или, по крайней мере, его расчетом). Итак, я провел небольшое исследование и поискал в Интернете, и теперь у меня есть:
- Элементы двигателя ракеты Саттона 8-е издание (2010 г.) для большинства уравнений и
- CEAgui, графический интерфейс для кода НАСА CEA (химическое равновесие с приложениями) для расчета показателей топлива
Теперь я пытался найти правильную последовательность уравнений для расчета всего, что необходимо для создания ракетного двигателя. Единственное, что я знаю, согласен с этими расчетными "измерениями" CEA ниже - это желаемая тяга (500 Н) и, поскольку я использую то же топливо, что и на видео ниже, L * около 1 метра. Я в основном пытаюсь сделать программу, которая очень похожа на их(отметка времени: чуть больше 18:00 минут видео). Я застрял на выходной скорости, так как я не знаю Isp для расхода топлива и из-за круговой привязки выходной скорости и других единиц (извините, не знаю другого названия для этого .... например, скорости и веса / масса ..) Ничего не могу посчитать. Должен ли я просто сделать предположение об ИСП и работать с ним, как они это делают в «Как спроектировать, построить ... ракетный двигатель», но они так не делают?
Расчеты CEA:
ТОПЛИВО C2H5OH 0,9600000 -234959,795 298,000
ОКСИДАНТ O2 (л) 1.0000000 -12979.000 90.000
ТОПЛИВО H2O (л) 0,0400000 -285841,390 298,000
O / F = 2.00000% ТОПЛИВА = 33.333333 R, EQ.RATIO = 1.000180 PHI, EQ.RATIO = 1.000213
КАМЕРНОЕ ГОРЛО
Пинф / П 1.0000 1.7710
П, БАР 20,000 11,293
Т, К 3310.90 3013.12
RHO, кг / у.е. M 1,7688 0 1,0975 0
В, кДж / кг -2114,04 -2730,84
U, кДж / кг -3244,72 -3759,83
Г, кДж / кг -39913,9 -37131,0
S, кДж / (кг) (К) 11,4168 11,4168
М, (1 / п) 24,347 24,347
Cp, кДж / (кг) (K) 2,0830 2,0589
ГАММА 1,1961 1,1988
СОН ВЕЛ, М / СЕК 1162.9 1110.7
НОМЕР МАШИНЫ 0,000 1.000
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Ae / At 1.0000
CSTAR, M / SEC 1640.8
CF 0,6769
Ивац, M / SEC 2037.1
Исп, М / ТРЦ 1110.7
Ответы
Причина, по которой вы не можете завершить свои расчеты, заключается в том, что вам не хватает половины двигателя. Вам нужно будет принять некоторые решения о сопле, чтобы получить скорость истечения.
Я приму за вас несколько решений и покажу, как с этим справиться.
Расчетная высота вашего двигателя будет 11,8 км.
Это означает, что давление в выходной плоскости сопла будет 0,2 бара.
(из таблиц атмосферы - я использовал стандартную атмосферу США 1962 г.).
Вы говорите, что давление в вашей камере составляет 20 бар. Следовательно, коэффициент давления в сопле равен 100.
Зная это и гамму (вы говорите, что это 1,2), мы можем использовать диаграмму 3-5 от Саттона, 4-е издание. (Нижний индекс 1 относится к входному отверстию сопла , нижний индекс t относится к горловине )
Это дает коэффициент скорости 2,5 (красная стрелка) и коэффициент площади 11 (синяя стрелка).
Вы говорите, что скорость в горле 1110,7 м / с.
Умножьте его на коэффициент скорости, и вы получите скорость истечения 2776 м / с .
Не нравится 11,8 км? Выберите что-нибудь еще и переделайте это.
Не любите использовать график? Все уравнения написаны Саттоном. (3-25) и (3-26) в 4-м издании.