Развитие методов расчета термодинамических и теплофизических свойств реагирующих продуктов сгорания ракетных топлив

• Автор: Барышева, Ольга Борисовна
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 205 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ

СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Введение
ГЛАВА 1.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И ПОСТ AHO ВК А ЗАДАЧИ

1.1 .Обоснование выбора модели рабочего тела

1.2. Теплопроводность диссоциированных газовых смесей

1.3. Теплоемкость реагирующих продуктов сгорания

1.4. Постановка задачи

ГЛАВА 2.
РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА И ПРОГРАММЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧАСТНЫХ ПРОИЗВОДНЫХ И СВОЙСТВ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ
2.1. Принятые допущения к расчету равновесного состава и свойств газовой смеси
2.1.1. Рассчитываемые параметры
2.1.2. Исходные данные и базы данных
2.2. Состав равновесной газовой смеси
2.3. Метод расчета, реализуемый в программе
2.4. Параметры межмолекулярного взаимодействия
2.4.1. Параметры потенциалов
2.5. Некоторые сведения о схеме решения задачи
2.6.Вычисление частных производных состава по температуре

2.7.Определение условий, при которых [дх /дт) не зависит от

метода расчета
2.8.Альтернативный метод вычисления составляющей коэффициента теплопроводности реагирующей смеси, учитывающий теплоту химических реакций
ГЛАВА 3.
АЛГОРИТМЫ РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕНОСА ГАЗОВОЙ СМЕСИ
3.1. Алгоритм расчета коэффициентов диффузии
3.2. Алгоритм расчета коэффициента вязкости смеси
3.3. Алгоритмы расчета эффективного коэффициента теплопроводности смеси
3.4. Алгоритм расчета теплоемкости смеси
3.5. Алгоритм расчета скорости звука
3.6. Алгоритм расчета термических коэффициентов
ГЛАВА 4.
ТЕСТИРОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА И АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1.Система уравнений для частного случая разложения тетраоксида
диазота
4.1.1 .Определение равновесного состава
4.1.2.Частные производные равновесного состава по температуре
4.2. Диффузия веществ
4.3.Теплопроводность системы N2042_2М02^_2М0 +

ГЛАВА 5.
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ
5.1.Обоснование выбора исследуемых топлив и параметров
состояния
5.1.1 .Продукты сгорания выбранных топлив
5.2.Частные производные состава продуктов сгорания ракетных топлив
5.3.Диффузия и диффузионные потоки массы индивидуальных веществ в реагирующей смеси газов
5.4.Коэффициенты теплопроводности продуктов сгорания (нагрева) ракетных топлив, обусловленные переносом тепла химических реакций
5.5.Теплоемкость и теплопроводность продуктов сгорания (нагрева) ракетных топлив
5.6.Влияние межмолекулярного взаимодействия на теплопроводность
5.7. Влияние рассматриваемых методов на критерии подобия
5.8. Использование альтернативного подхода, разработанного для расчета коэффициента теплопроводности, с учетом теплоты химических превращений
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

При написании программы расчета были приняты следующие допущения:
1.Температуру горения в камерах сгорания энергоустановок различного типа определяют в предположении равномерного смешения и распределения исходных веществ (например, горючего и окислителя) по поперечному сечению камеры сгорания (если сгорание происходит в движущемся с небольшой скоростью М < 0,3 потоке) или по объему (например, в цилиндре поршневого двигателя внутреннего сгорания).
2. Кинетическая энергия движущейся в камере сгорания смеси обычно много меньше энергии теплового движения, пропорциональной температуре горения. Поэтому, если горение происходит в движущемся дозвуковом потоке, то вкладом кинетической энергии в общую энергию потока можно пренебречь. В этом случае можно считать, что горение происходит при постоянном давлении.
3. Движущиеся продукты сгорания обычно считают идеальной невязкой жидкостью.
4.Реальные камеры сгорания энергоустановок, тепловых двигателей и др. в той или иной мере теплоизолированы от окружающей среды. Поэтому допущение о горении в адиабатических условиях (без учета теплообмена продуктов сгорания с элементами конструкций) является весьма распространенным.
5.Типичный режим функционирования энергоустановок - это стационарный режим их работы. Допущения - о стационарности процессов в тепловых энергоустановках - наиболее распространенное допущение, которое принимается и в данной работе.
Введение допущений определяется требованиями достаточной простоты расчетов (при приемлемой их точности) для современного уровня знаний о процессах при высоких температурах.