3 / 9
Методическое обеспечение и расчет режимных параметров…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 12·2016 3
торым рассчитываются равновесные характеристики продуктов сго-
рания. Необходимо отметить, что на практике в камере сгорания и газо-
генераторе РПД давление изменяется в узком диапазоне 0,5…1,0 МПа,
где термодинамические характеристики продуктов сгорания, в част-
ности температура, изменяются несущественно. Значения исходных
данных для расчета приведены ниже:
•
давление
р
ГГП
= 0,92 МПА;
•
коэффициент избытка окислителя в ГГП α
ГГП
= 1,15;
•
массовое стехиометрическое соотношение при горении
керосина в воздухе
K
m
0
= 14,63.
Основные результаты термодинамического расчета:
•
адиабатическая температура
T
*
ГГП
= 2166 K;
•
относительные массовые концентрации отдельных составляющих
продуктов сгорания
O 2
ост
g
=
0,027;
2
H O
g
=
0,070;
2
N
g
=
0,722;
NO
g
=
= 0,003;
2
CO
g
=
0,174;
CO
g
=
0,001.
Полученное значение
T
*
ГГП
оказалось выше заданного значения,
до которого необходимо нагреть воздух (1700 K), поскольку учтено
добавление кислорода для восстановления его концентрации в нагре-
том воздухе и соответствующее снижение температуры последнего.
Методика расчета режимных параметров модельного РПД.
Для реализации разрабатываемой методики расчета режимных пара-
метров модельного РПД необходимо в качестве базового выбрать
конкретный модельный РПД, на котором могут отрабатываться как
новые горючие, так и схемы организации процессов смешения возду-
ха, поступающего из воздухозаборного устройства, и горючего [3].
Предложенная методика позволяет настраивать расходные парамет-
ры стендового оборудования, в частности пневмогидравлической си-
стемы, для отработки РПД как на жидком, так и на твердом топливе.
Зададимся значением суммарного расхода подогретого воздуха,
подаваемого в камеру дожигания модельного РПД из ГГП:
ṁ
ГГП
=
= 1000 г/с. Тогда с учетом приведенных выше результатов термоди-
намического расчета массовый расход остаточного кислорода в про-
дуктах сгорания топливной смеси в ГГП будет таким:
2
2
ост
ост
О O
1000 27 г/с.
m g
= ⋅
=
Оставшиеся продукты сгорания с превалирующим инертным азотом
составляют
2
О
1– 1000 973 /с.
(
)
г
g
⋅
=
Чтобы восстановить концентрацию кислорода в подогретом воз-
духе, к расходу, поступающему из ГГП
ṁ
ГГП
, необходимо добавить
кислород в таком количестве
2
доп
О
,
m
чтобы реализовалось условие
массовой концентрации кислорода на входе в камеру дожигания