Проектирование пневмогидросистемы первой ступени баллистической ракеты
Минимальное давление наддува в баке горючего;
Минимальное давление наддува в баке окислителя;
Материал стенок бака горючего АМг6;
Материал стенок трубопровода АМг6;
Средняя шероховатость поверхности трубопроводов ;
Характеристики материала АМг6:
предел прочности;
плотность.
Выполнение расчёта:
Расчет диаметра трубопровода горючего
- масса топливной системы горючего,
где - масса бака горючего;
- масса рабочего тела наддува бака горючего;
- масса трубопровода горючего.
Масса бака горючего:
,
где .
Масса трубопровода:
,
где ;
- приведённая длина трубопровода горючего (от заборного устройства до входа в насос).
Масса рабочего тела наддува бака горючего:
,
где ;
- эффективная работоспособность газа.
Суммарные потери давления в трубопроводе горючего:
,
где - потери давления на создание скорости;
- скорость движения горючего в трубопроводе.
- потери давления на трение между движущейся жидкостью и стенками трубопровода;
- коэффициент потерь на трение (зависит от режима течения жидкости);
- местные потери;
- суммарный коэффициент местных сопротивлений.
Масса топливной системы горючего:
.
Зададимся несколькими значениями диаметра трубопровода горючего и произведём расчёт по приведённым выше выражениям. После чего построим график зависимости массы топливной системы горючего от диаметра трубопровода (рис.9) и данные вычислений сведём в таблицу (табл.1).
Рис.9. График зависимости массы топливной системы горючего от диаметра трубопровода
Таблица 1
, м |
, м/с |
, Па |
, м |
|
0.08 |
21.87 |
1.148 |
469.779 |
- |
0.09 |
17.28 |
7.166 |
316.596 |
32.608 |
0.1 |
13.997 |
4.702 |
229.06 |
27.649 |
0.11 |
11.568 |
3.211 |
176.122 |
23.111 |
0.12 |
9.72 |
2.268 |
142.594 |
19.037 |
0.13 |
8.282 |
1.646 |
120.529 |
15.474 |
0.14 |
7.141 |
1.224 |
105.53 |
12.445 |
0.15 |
6.221 |
|
95.046 |
9.934 |
0.16 |
5.468 |
7.175 |
87.541 |
7.896 |
0.17 |
4.843 |
5.63 |
82.054 |
6.268 |
0.18 |
4.32 |
4.479 |
77.968 |
4.98 |
0.19 |
3.877 |
3.608 |
74.875 |
3.967 |
По ГОСТ 18482-79 выбираем диаметр трубопровода горючего равным .
Расчет диаметра трубопровода окислителя
- масса топливной системы окислителя,