4.4 Система отсчёта полных теплосодержаний .

Система отсчёта полных теплосодержаний различается по двум основным признакам:

1.Поинимается различная начальная температура отсчёта физических теплосодержаний T_0.

2. В разных системах условно химическую энергию относят к различным веществам (горючим, окислительным, образовавшимся).

Для уравнения образования воды будет:

H₂ + O₂ = H₂ O При этом выделяется энергия, равная - 57,8 ккал/г-моль . и полное уравнение образования воды будет:

H₂ + O₂ = H₂ O - 57,8 ккал/г моль.

Примем систему отсчёта теплосодержаний где:

1. Химическая энергия , выделяющаяся или затрачиваемая при протекании реакции относится к образовавшемуся веществу (например, к водороду, а для стандартных элементов она равна нулю)

2. Химическая энергия вещества учитывается путём введения в полное теплосодержание величины его теплоты образования при 20⁰С, т.е.величины ∆H_293.16, или сокращённо ∆Н_293.

3. Химическая.энергия считается положительной, есл2и она затрачивается на образование вещества, и отрицательной ,если она этом выделяется.

4.За нуль отсчёта физических теплосодержаний принимается температура 20⁰С, т.е.293,16⁰абс.(или 293⁰абс.) Например, полное теплосодержание I_п для вещества с температурой T, будет I_п = ∆H _. + ( для жидких веществ I_п = ∆H _. + (T - 293) ).

Определение состава и температуры продуктов сгорания в камере сгорания (на входе в сопло ) и полного теплосодержания на срезе и теоретической скорости истечения.

C учётом изоэнтропического расширения газа на срезе сопла S₂ =S₃ можно определить распределение давлении p_к и p₂ и показатель изоэнтропы из уравнения (16).

Из уравнения (2) имеем

ω₃ =91.5 где Δ I_п = - I

Для среза сопла удельный вес газа

γ₃ = . для 1 кг газа через выходное сечение 1 = f γ₃ ω₃ , где f -удельное проходное сечение на срезе сопла необходимое для пропускания 1кг газа в секунду, то есть f = или f = .

Зная f и ω₃ находим теоретическую удельную тягу по формуле (2а)

P_{уд.теор} = , по заданной абсолютной тяге P находим необходимый секундный расход топлива G_теор и теоретические размеры сопла на срезе

G_теор= (19)

f_{3 теор} = G f (20)

Для определения размеров критического сечения сопла из (16) необходимо знать показатель изоэнтропы n_из. При этом в случае высоких температур в камере сгорания и сильной диссоциации ,надо учитывать изменение газовой постоянной (или молекулярного веса ) продуктов сгорания в процессе расширения. С этой целью выведем уравнение изоэнтропического процесса в указанных условиях.

Уравнение изоэнтропы имеет вид pυ =const , заменив из уравнения состояния υ и применив уравнение точек 2 и 3, имеем

и, логарифмируя, находим с применением R =

n_из = (21)

Так как степень уширения сопла зависит от давлений на срезе, в камере и от показателя изоэнтропы, то вычислив n_из можно вычислить отношение проходных сечений , воспользовавшись формулой (18) и подставив в неё значения уширения δ = и величину n_из найдём fкр. теор.