فشار محفظه برای موتورهای موشک چگونه تعیین می شود؟

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3222

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

فشار محفظه برای موتورهای موشک چگونه تعیین می شود؟

پست توسط rohamavation »

معادلات محاسبه فشار محفظه برای یک موتور دو پیشرانه چیه در صورتی که برعکس باشه چگونه می تونم میزان جریان پیشران مورد نیاز را پیدا کنم تا به فشار محفظه طراحی برسم
هنگامی که من یک رانشگر گاز تحت فشار دارم یعنی بدون احتراق، برای محاسبه پارامترهای انژکتور باید چه مواردی را در نظربگیرم
منظورم از فشار محفظه رکود/فشار حالت پایدار است.
در اینجا معادله است
$P_0 = p\left[1 + \frac{1}{2} \left(k - 1\right)M^2\right]^{\frac{k}{k-1}}$
P0 = فشار رکود یا فشار حالت ثابت فشار محفظه
p = بیایید آن را فشار محیطی بنامیم (فشار اتمسفر، اما با ارتفاع تغییر می کند)
k = نسبت گرمای ویژه در فشار ثابت به گرمای ویژه در حجم ثابت
M = سرعت خروج به عدد ماخ است
معادله بالا فرض می کند که ماخ محفظه/قبل از گلوگاه نازل ناچیز است.بزار من کمی توضیح بدم
فشار رکود و فشار حالت پایدار چیه در دینامیک سیالات، فشار ایستایی یا فشار پیتوت فشاری استاتیک در یک نقطه ثابت در جریان یک سیاله در نقطهٔ ایستایی سرعت سیال صفره و تمام انرژی‌های جنبشی به فشار تبدیل شدن. در یک جریان تراکم ناپذیر فشار ایستایی برابر است با مجموع فشار استاتیک جریان آزاد و فشار دینامیکی جریان آزاد. فشار رکود گاهی اوقات به عنوان فشار پیتوت شناخته می‌شود زیرا با استفاده از لوله پیتوت اندازه‌گیری می‌شود.در یک نقطه ایستایی (راکد)، فشار دینامیکی برابر است با اختلاف فشار سکون و فشار استاتیک، بنابراین فشار دینامیکی در یک میدان جریان را می‌توان در یک نقطه ایستایی اندازه‌گیری کرد${\displaystyle P_{1}+{\tfrac {1}{2}}\rho v_{1}^{2}=P_{2}+{\tfrac {1}{2}}\rho v_{2}^{2}}$
فشار استاتیک، که گاهی فشار هیدرواستاتیک (Hydrostatic Pressure) نیز نامیده می‌شود، فشاری است که توسط سیالی که در حالت استراحت قرار دارد، اعمال می‌شود. این سیال می‌تواند مایع یا گاز باشد. از آن‌جایی که سیال حرکت نداره فشار استاتیک نتیجه‌ی وزن سیال یا همان نیروی جاذبه‌ی وارد بر ذرات سیال است.
فشار دینامیک (Velocity Pressure یا Dynamic Pressure)، فشاری است که به دلیل حرکت سیال به‌وجود می‌آید
در دینامیک سیالات، فشار سکون (فشار پیتو یا فشار کل)، فشار استاتیک در نقطه‌ی سکون (Stagnation Point) در جریان یک سیاله در نقطه‌ی سکون سرعت سیال صفر بوده و همه‌ی انرژی جنبشی به صورت ایزونتروپیک به فشار تبدیل می‌شود${\displaystyle p_{0}-p_{\text{s}}={\frac {1}{2}}\rho \,u^{2}}$
معادله زیر
$\dot{m} = \frac{P_{c}A_{t}}{C^*}$
جایی که
$C^* = \frac{\sqrt{RT_{c}}}{\sqrt{\gamma}(\frac{2}{\gamma+1})^\frac{\gamma+1}{2(\gamma-1)}}$
1_ با مفروضات جریان ایزنتروپیک و شرایط گلوگاه خفه رابطه ای بین سرعت جریان جرمی و فشار/دما/ ناحیه گلو/نسبت گرمای خاص بدست می آید. دمای محفظه، دمای شعله آدیاباتیک مخلوط گاز است. این نیز با فشار تغییر می کند
وقتی طراحی می کنید باید معیارهای خودمونو را مشخص کنیم. به عنوان مثال ممکنه بخوام شروع به ساخت یک موشک ایمن و نسبتا ارزان کنم. کار هوشمندانه انتخاب ناحیه فشار و گلو است. سپس، می تونم به راحتی دبی جرمی مورد نیاز را برای شرایطی که ابتدا در نظر گرفتم محاسبه کنم. یا شاید مثل من دانشجو باشین و می خواین روی یک موتور کوچک اندازه گیری کنید. سپس استاد شما ممکن است بگوید، آزمایشگاه ما می تواند جریان جرمی 1 کیلوگرم بر ثانیه را تحمل کند. سپس نرخ جریان جرمی را ثابت کرده و به طور مکرر پارامترهای دیگر را پیدا می کنید.
2_ همین اصل است. شما سعی می کنید تا جایی که می توانید از فشار استفاده کنید. بنابراین، ابتدا به یک بخش گلو نیاز دارید. در آنجا شما گاز خود را تا سرعت صوتی شتاب می دهید. اگر فشار همچنان کافی است، به یک نازل نیاز دارید و گاز خود را بیشتر گسترش بدین و فشار را کاهش دهید. اما مراقب باشید. گاز شما از اول سرد بود. بنابراین وقتی فشار آن را کم کنید سرد می شود. شما نمی خواهید گاز شما متراکم شود. سپس آن را باز کنید تا به دمای تراکم برسد. در آنجا تمام آنچه را که می توانید از یک رانشگر گاز سرد بردارید خواهید برد. N.B. سرد در اینجا در اصطلاح، به جریان پیشران غیر احتراق اشاره داره.hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
تصویر

ارسال پست