Skupiony bilans ciśnienia komory
Pokazuje, jak nierównowaga między generacją i odpływem zmienia masę gazu oraz ciśnienie w stałej objętości.
Dane wejściowe
Wyniki
| Efektywne pole odpływu | 9.8000e-4 m² |
|---|---|
| Ciśnienie stanu ustalonego | 612244.898 Pa |
| Odpływ przy zadanym ciśnieniu | 0.4083 kg/s |
| Akumulacja masy gazu | 0.0917 kg/s |
| Chwilowa szybkość zmiany ciśnienia | 2.7500e+6 Pa/s |
Model skupiony zakłada stałą temperaturę, objętość i prędkość charakterystyczną.
Równania i granice
ṁ_out=p_c C_d A_t/c*; dp/dt=(ṁ_gen−ṁ_out)RT/V
Gaz jest doskonały, temperatura i objętość stałe, a zależność odpływu od ciśnienia liniowa przez zadaną prędkość charakterystyczną.
Interpretacja wyniku: Rachunek jest bezpośrednim obliczeniem podanych równań. Nie oznacza to dokładnego odwzorowania obiektu rzeczywistego: trafność fizyczna pozostaje ograniczona przez jawne założenia modelu.
Podstawa konkretnego równania
G.P. Sutton, O. Biblarz, Rocket Propulsion Elements, 9th ed. — bilans objętości kontrolnej, ciąg, impuls właściwy, c* i współczynnik ciągu. Powiązanie z tym kalkulatorem: ṁ_out=p_c C_d A_t/c*; dp/dt=(ṁ_gen−ṁ_out)RT/V.
Odtwarzalny przypadek dla danych domyślnych
Statyczny punkt regresyjny. Wartości wejściowe, oczekiwane wyniki i tolerancje są publikowane, aby zmianę modelu można było wykryć i niezależnie odtworzyć.
Dane wejściowe
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Generacja gazu | 0.5 kg/s |
| Prędkość charakterystyczna c* | 1200 m/s |
| Pole krytyczne | 0.001 m² |
| Współczynnik wypływu | 0.98 – |
| Aktualne ciśnienie | 500000 Pa |
| Stała gazowa mieszaniny | 300 J/(kg·K) |
| Temperatura gazu | 1000 K |
| Wolna objętość | 0.01 m³ |
Oczekiwane wyniki i tolerancje
| Wynik | Wartość oczekiwana | Tolerancja bezwzględna |
|---|---|---|
| Efektywne pole odpływu | 0.00098 m² | 9.8e-13 m² |
| Ciśnienie stanu ustalonego | 612244.897959184 Pa | 0.000612244897959184 Pa |
| Odpływ przy zadanym ciśnieniu | 0.408333333333333 kg/s | 4.08333333333333e-10 kg/s |
| Akumulacja masy gazu | 0.0916666666666667 kg/s | 9.16666666666667e-11 kg/s |
| Chwilowa szybkość zmiany ciśnienia | 2750000 Pa/s | 0.00275 Pa/s |