Теплоотдача с газовой (внутренней) стороны стенки
1) Определение числа Маха М
Площадь поперечного сечения канала
Скорость потока
Скорость звука
Где 
– показатель адиабаты;
Число Маха
2) Вычисление определяющей температуры 
газа
Т.к. М = 0,3 – 1,6 , то 
Температура восстановления:
Где r = 0,9 – коэффициент восстановления;
Задаем внутреннюю температуру стенки 
3) Вычисление свойств газовой смеси 
:(по температуре 
а) Вычисление 
:
б) Коэффициент теплоемкости смеси 
, 
:
в) Теплопроводность смеси 
, 
:
4) Вычисление критериев подобия Рейнольдса и Прандтля:
5) Вычисление числа Нуссельта и коэффициента теплоотдачи:
6) Плотность конвективного теплового потока:
Расчет радиационного теплообмена между газом и стенкой
1. Расчет парциального давления излучающих компонентов и оценка эффективной длины луча
В продуктах сгорания ЖРД только компоненты 
имеют существенное излучение. Поэтому только они принимаются во внимание при расчете радиационных характеристик газа:
Процесс излучения газа носит объемный характер, т.е. происходит во всем объеме газа. Для оценки объема используется эффективная длина луча, которая принимается:
2. Определение степени черноты газа (при 
:
где 
Коэффициент, учитывающий взаимное поглощение между излучающими компонентами:
Степень черноты газа:
|
|
|
3. Определение поглощающей способности газа (при 
, газ поглощает излучение стенки
2
4. Вычисление эффективной степени черноты 
:
Степень черноты стенки 
(из П.2)
Эффективная степень черноты стенки:
5) Определение плотности радиационного теплового потока
- коэффициент излучения абсолютно черного тела
6. Суммарная плотность теплового потока от газа к стенке:
Расчет наружного охлаждения
1. Вычисление наружной температуры стенки :
Тепловой поток, передаваемый через стенку теплопроводностью
а) в 1-ом приближении:
в 2-ом приближении:
б)
Необходимое условие
2. Вычисление определяющей температуры охладителя 
:
а) температура на выходе из рассматриваемого участка 
:
б) определяющая температура охладителя:
3. Вычисление критериев подобия Re и Pr охладителя:
; 
Для проведения расчетов ширины кольцевого канала задаемся шириной кольцевого канала:
Для кольцевого канала:
Из уравнения расхода скорость охладителя:
где площадь поперечного сечения кольцевого канала:
Число Прандтля:
4. Вычисление критерия подобия Нуссельта:
5. Вычисление коэффициента теплоотдачи 
охладителя:
|
|
|
6. Вычисление плотности теплового потока от стенки к охладителю:
7. Сравниваем q со значением 
:
Приближение выбрано точно, и расчет завершен.
Заключение
В ходе выполнения данной курсовой работы проанализировано явление радиационно-конвективного теплообмена, расчету которого посвящена данная задача. В первой части работы рассмотрен конвективный теплообмен между стенкой камеры сгорания и высокотемпературным газовым потоком, имеющим большую скорость движения. В результате найдена плотность конвективного теплового потока 
. Во второй части рассчитана плотность радиационного теплового потока 
. И в последней третьей части определена искомая ширина кольцевого щелевого канала 
Conclusion
In the course of this course work the phenomenon of radiation-convective heat exchange is analyzed, the calculation of which is devoted to this problem. In the first part of the paper, the convective heat transfer between the combustion chamber wall and a high-temperature gas flow having a high speed of motion is considered. As a result, the density of the convective heat flux 
W/ 
was found. In the second part, the radiation heat flux density 
W/ is calculated. And in the lastt part the required width of the annular slit channel 
is determined.
Список литературы
1. Попов И.А., Усенков Р.А., Яковлев А.Б.Теплообмен в соплах: Учебное пособие к курсовой работе / Под ред. профессора Ю.Ф. Гортышова. Изд-во КГТУ им.А.Н.Туполева, 2006. – 62с.
|
|
|
2. Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача: Учебное пособие для авиационных вузов. М.: Высшая школа, 1991. – 496с.
Приложения
Приложение 1. Варианты заданий для расчета
Таблица П1.1
Таблица П1.2
Приложение 2 – Термофизические свойства некоторых металлов и материалов для защитного покрытия и теплоизоляции
Приложение 3 – Теплофизические свойства некоторых компонентов топлива ЖРД и воды
Приложение 4. Теплофизические свойства газов – основных компонентов продуктов сгорания ЖРД
Таблица П5.1
Рисунки
Рис.1.1 – График зависимости температуры от степени черноты углекислого газа
Рис.1.2 – График зависимости n от 
Рис.1.3 – График зависимости эффективной степени черноты воды от температуры
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 211; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!