СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

СРЕДНЯЯ ПО ГОРЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗАРЯДА СКОРОСТЬ ГОРЕНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА

Вследствие падения давления и увеличения скорости потока газов вдоль заряда скорость горения топлива будет переменна по поверхности горения заряда. Однако при решении задач теории РДТТ в предположении, что параметры рабочего процесса являются  функцией времени, в систему уравнений, описывающую закономерности рабочего процесса, должно входить выражение, которое определяет среднее значение скорости горения

ТРТ для данного момента вре­мени. Кроме того, если придерживаться геометрического закона горения, то необ­ходимо оперировать средним по поверх­ности заряда значением, скорости горения.

Среднее значение скорости горения находится в предположении, что при действительном распределении парамет­ров потока продуктов сгорания и их осреднении по длине заряда для данного момента времени секундный расход газов остается по­стоянным. Согласно сформулированному условию имеем

где II — периметр поперечного сечения поверхности горения заря­да; L –текущая длина заряда; ū – средняя по поверхности горе­ния заряда скорость горения ТРТ.

Как было показано, давление газов в камере РДТТ без боль­шой погрешности допустимо рассматривать независящим от коор­динат. В этом случае нахождение средней скорости горения, по существу, сводится к отысканию среднего значения эрозионной функции скорости горения. При таком подходе последнее выра­жение для заряда с постоянной по длине площадью

Рис. 1.6. Изменение эрозионной        поперечного сечения канала запишется

функции скорости горения по                        в виде (рис. 1.6)

длине заряда

где  ¯ƒ  3(w) – среднее значение эрозионной функции скорости горе­ния; Lп –длина участка заряда, на котором скорость потока га­зов меньше пороговой.

Решая последнее уравнение относительно ¯ƒ  3(w), находим

Если учесть, что зависимость для ƒ3(w) является линейной отно­сительно скорости потока, получаем

где ƒ3(wmax) – эрозионная функция скорости горения при макси­мальной скорости потока газов. Следовательно,

(1.27)

В случае, когда скорость продуктов сгорания на входе в канал заряда превышает пороговую, среднее значение  ¯ƒ  3(w) определится по формуле

Аналогичный подход сохраняется при определении ¯ƒ 3(w) для за­рядов, площадь поперечного сечения которых непостоянная по длине.