Что происходит в критическом сечение камеры сгорания ЖРД. Часть-2. Расчёт по характеристикам РД-170

info@vsetut.pro

Стать автором

Вернуться

01.12.2024 15:08:51 | Хабр

Хабы: Занимательные задачки, Инженерные системы, Космонавтика, Научно-популярное, Физика

Расчёт скоростей истечения газов из ЖРД по паспортным ТТХ и геометрическим данным РД-170

Ранее я писал статьи о том, что в теоретических формулах газовой динамики для ЖРД не сходятся концы с концами в энергобалансе по топливу где-то в 3-4 раза.

Для подтверждения теоретических находок я поставил натурный эксперимент, где скорость струи определялась по замеру тяги реактивной струи из малого отверстия в баллоне под высоким давлением при комнатной температуре.

В результате экспериментального замера тяги такого «пневматического реактивного двигателя» (ПРД) в струе воздуха получилось превышение скорости звука в 1,4 раза, то есть 470м/с вместо 330м/с.

Все данные по расчётам и экспериментальным подтверждениям я публиковал по мере их проведения.

Ссылки на статьи привожу ниже:

https://habr.com/ru/articles/699564/

https://habr.com/ru/articles/768916/

https://habr.com/ru/articles/809843/

После этих статей осталось несколько «вопросов без ответов», для которых в этой статье я ответы попытаюсь найти.

Одним из таких «безответных» вопросов был следующий:

Сколько энергии содержится в единице объёма газа?

Для ответа на это вопрос можно поставить простой мысленный эксперимент в виде школьной задачки.

Условие задачи:

Берём поршень площадью Sп= 1м2 и вставляем его в вертикальный цилиндр, по которому поршень может скользить без трения и без утечек воздуха по щелям.

На поршень грузим массу 10тонн (включая массу самого поршня).

Таким образом под поршнем создаётся давление 1кг/м2 или 100кПа.

Плотность воздуха при давление 100кПа составляет Qатм=1,2кг/м3

Подробнее