Skupiony bilans ciśnienia komory

Powiązany artykuł: Silnik rakietowy jako subsystem

Pokazuje, jak nierównowaga między generacją i odpływem zmienia masę gazu oraz ciśnienie w stałej objętości.

Dane wejściowe

Dopływ masy gazowej.
Zadana właściwość termochemiczna.
Geometryczne pole odpływu.
Skupiona korekta rzeczywistego odpływu.
Ciśnienie w analizowanej chwili.
Indywidualna stała gazowa.
Jednorodna temperatura skupiona.
Objętość zajmowana przez gaz.

Wyniki

Efektywne pole odpływu9.8000e-4 m²
Ciśnienie stanu ustalonego612244.898 Pa
Odpływ przy zadanym ciśnieniu0.4083 kg/s
Akumulacja masy gazu0.0917 kg/s
Chwilowa szybkość zmiany ciśnienia2.7500e+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

ParametrWartość
Generacja gazu0.5 kg/s
Prędkość charakterystyczna c*1200 m/s
Pole krytyczne0.001 m²
Współczynnik wypływu0.98 –
Aktualne ciśnienie500000 Pa
Stała gazowa mieszaniny300 J/(kg·K)
Temperatura gazu1000 K
Wolna objętość0.01 m³

Oczekiwane wyniki i tolerancje

WynikWartość oczekiwanaTolerancja bezwzględna
Efektywne pole odpływu0.00098 m²9.8e-13 m²
Ciśnienie stanu ustalonego612244.897959184 Pa0.000612244897959184 Pa
Odpływ przy zadanym ciśnieniu0.408333333333333 kg/s4.08333333333333e-10 kg/s
Akumulacja masy gazu0.0916666666666667 kg/s9.16666666666667e-11 kg/s
Chwilowa szybkość zmiany ciśnienia2750000 Pa/s0.00275 Pa/s

Lokalny indeks

Przeszukaj serwis