Дроссельная (расходная) характеристика ЖРД
Дроссельная характеристика или расходная характеристика ЖРД- зависимость тяги от расхода. Отражает возможность регулирования величины тяги (модуля тяги). Степень регулирования тяги (
) определяется задачами полета ЛА (маневрирование на лунной орбите, например, требует значения
). Для каждой камеры существует диапазон реализуемой характеристики от
до
, которому соответствует минимальный и максимальный расходы топлива. Режим
является предельно допустимым, на который рассчитаны прочность и тепловое состояние камеры, агрегаты подачи топлива и др. Режим
обусловлен порогом устойчивой работы камеры (с позиций генерации рабочего тела), перегревом жидкости в тракте охлаждения и режимом течения в сопле.
Недостатком регулирования тяги по дроссельной характеристике является уменьшение удельного импульса на всех режимах ниже максимального, особенно при глубоком дросселировании (
). Это происходит вследствие уменьшения разности в распределении давлений
по внутренней и внешней поверхности камеры и ухудшением процесса генерации рабочего тела при малых расходах топлива. Теоретически можно избавиться от этого недостатка путем изменения площадей минимального сечения и выходного сечения сопла, а также площади впрыска компонентов в головке (изменение
- регулирование расхода, изменение
- сохранение постоянной степени расширения сопла, изменение
- поддержание постоянного перепада давления на форсунках для сохранения качества рабочего процесса). Однако в реальных конструкциях ЖРД устройства для изменения указанных площадей отсутствуют – их сложность исключает высокую надежность двигателя в целом.
Выведем уравнение дроссельной характеристики.
;
,
.
Полагаем, что при изменении
величины
и
остаются постоянными. При неизменной геометрии сопла можно записать
, (15.1)
где
,
.
Уравнение (15.1) есть уравнение прямой. Вид этой прямой представлен на рис. 15.1.
|
|
Рис. 15.1 Дроссельная характеристика ЖРД
Начиная со значения
=
, когда происходит отрыв потока, уравнение (15.1) становится неверным.
Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 2283;
