陈茂林-火箭发动机设计基础-发动机原理-第9讲

1、火箭发动机设计基础西北工业大学 航天学院二0一四年四月第七章第七章 固体火箭发动机内弹道学固体火箭发动机内弹道学 7.1 7.1 概述概述 7.2 7.2 零维内弹道及等燃面装药发动机工作压强计算零维内弹道及等燃面装药发动机工作压强计算一一、内弹道学的含义、内弹道学的含义发动机燃烧室内气体动力学在发动机工作条件下计算燃烧室内工作压强随时间和空间的变化规律燃烧室压强-时间曲线 任务：任务：在已知推进剂装药性能参数、装药的几何尺寸、发动机工作环境在已知推进剂装药性能参数、装药的几何尺寸、发动机工作环境温度温度 、喷管喉径、喷管喉径 等条件下，计算等条件下，计算 的规律。的规律。tPc二、燃烧室压强

2、的重要性二、燃烧室压强的重要性 燃烧室压强决定发动机的推力和工作时间燃烧室压强决定发动机的推力和工作时间 燃烧室压强对燃烧室内的燃烧和喷管膨胀过程有一定的影响燃烧室压强对燃烧室内的燃烧和喷管膨胀过程有一定的影响 燃烧室压强是发动机稳定工作的必要条件燃烧室压强是发动机稳定工作的必要条件 燃烧室压强是发动机结构设计的重要参数燃烧室压强是发动机结构设计的重要参数三、燃烧室压强的变化三、燃烧室压强的变化Pc的变化分为三个阶段：上升段工作段下降段三、燃烧室压强的变化三、燃烧室压强的变化dbmmmcP0mmmmdbcP0mmmmdb稳定cP0.Constmmmmdb单位时间单位时间燃烧室内燃气的增量为：燃

3、烧室内燃气的增量为：mRTVPcc 室内燃气的状态方程：室内燃气的状态方程：一、零维内弹道学基本方程一、零维内弹道学基本方程1. 基本假设 压强均匀压强均匀零维零维； 燃速一致；燃速一致； 燃气服从完全气体状态方程；燃气服从完全气体状态方程； 喷管流动时准定常的；喷管流动时准定常的； 燃烧室内无热损失。燃烧室内无热损失。一、零维内弹道学基本方程一、零维内弹道学基本方程2. 基本方程)17(dtVdmmccdbrAbp*/ cAPtcdtdVdtdVcccc127122*tcncpAc*ccAPaPdtdPcVb二、等燃面装药发动机工作压强计算二、等燃面装药发动机工作压强计算1. 平衡压强127

4、122*tcncpAc*ccAPaPdtdPcVb0dtdPc)147(01*cAPaPtcncpAb)(AAacPnntb*pc15711111二、等燃面装药发动机工作压强计算二、等燃面装药发动机工作压强计算1. 平衡压强)(AAacPnntb*pc15711111)(aKcPPn*peq, cc19711二、等燃面装药发动机工作压强计算二、等燃面装药发动机工作压强计算1. 平衡压强)197(11*,npeqccaKcPP 平衡压强平衡压强：就是在就是在 且不计且不计 条件下得到的燃烧室压强。条件下得到的燃烧室压强。0/dtdPcpc/使用条件使用条件：1. 燃速公式采用燃速公式采用 2. 3. ncaPr 0/dtdPc0/pc二、等燃面装药发动机工作压强计算二、等燃面装药发动机工作压强计算2. 燃喉比K对平衡压强的影响当推进剂一定时，平衡压强随燃喉比的增大而增大。当推进剂一定时，平衡压强随燃喉比的增大而增大。3.