QJ 1953-1990 固体火箭发动机理论标准比冲计算.pdf

1、内部q .J 中华人民共和亘就空航天工业部舷天工业挥准QJ 1953-90 固体火箭发动机理论标准比;中计算1990-02-13发布199。一12-13实施中华民共和自航空院天工业部发布中华人民共和回航空航天工业部航天工业标准Q.J 1953-90 固体火箭发动机阻论标准比冲计算1 玉题内容与适用范围本标准规定了附体火箭发动机E理论标准比冲的计算条件lH理论比冲的插值方法。本标掖滔附于盼你火箭发动机r理论标准比冲的计算和王理论比j中的损俄tl算叫2 术语.符号2. 1 术语2. 1 1 理论tt中用热力学中的平衡流王理论，所1夺得的比冲32. 1 . 2 理论标准tt中凡是庶用E理论标?能rG

2、冲的计算条件所算得的E理论比冲n2.2 符号11-横截面面积，m2; A, 琐管出口截面积，m2; At 自由常rU位青11微阙积，m2; CFt h 理论推力系数.t ; h 理论将在F.l虚度!mjs ; C们药校的平均比热军子.J/(kg.KJ可C p 一燃烧窒平衡组分泛应比热沓.J / (kg K) , c p ,- u费管tH口截丽平衡级分正i!.E五rL热容，J / (kg K) , li -第i种组分的摩尔坐成恰，J /mol; h , 一燃烧?在平带过例分的tt价，J /k缸，h，一目前管出口截而平衡组分的比恰，J /kg, hp 惟泼部1J!lt统役的比价.J /kgt 1

3、501 h-理论最佳比冲，N . s /kg, 1 s s t h脱险析;?能比冲，N s /kg, 航空航天工业部1990叫02一13批准199012 1 3实施1 QJ 1953-90 1 th-堪论比冲， .弱/kg，1 St h 理论真空比冲.N.s/kg，M咚c燃烧势在气栩纫分的早均栩X1分子质贵意;Alrge 啧管出口截面气相组分的平均相对分于质量;n , 1 kg憔丑b和l巾，幸在i种重阻分的物质的去过;mol/kg; 卢.mb一一环扇大气压，Pa; L一燃烧发ffi.岛.Pa; L一一喷管出口截丽压强，Pa; 1 m 脱去最流簸.kg/s ; R 摩尔气体常数.J / mol.

4、 K) , T, 燃烧雪在燃气淄段.K , T，峡?劳改jl=1燃气lKl.J!.K、t i gr-户药性如J溢，C; X; 一-fH意变E最早 喷管扩张半角，oe一一时哥特扩张比1K 燃烧京定煽指数:K责管出口平衡组分成恼指数:eH商管t妇问战丽嗡度.kg/m飞3 理论标准比冲的计算条件燃烧辛庄强部统大气且强:药校初lKl.，向党管扩张比.阳挂号劳扩张半角。4 理tHt中的擂筒方法4. 1 可插值的性能参数a . 到理论童安俄比冲sp, =7.092750MPa 卢，mb=O.101325MPa t =20C 盖章俊(Pe =amb) =150 Isoth= (2 llh. )_ I恫今at

5、aIL/a1upp/Pe ls、一一二二一一二l.=r叫一-一一-一-一iall立P，I p电，27he句FA m nr h必nAVm + alnl ( -一)gfnFc te R 当lnn ( )u r、.(A8 ) 。.C Jl ( lnT 8 QJ 1953-90 AI-A8筑中，M, 幌;烧写过燃气BJn塞尔I贡戴，kg/moJ, M , 喷管出口如f气的摩尔质主主.kg/moJ, ngc 一燃烧缀1kg燃气的物质的是言，mol/k原-n 喷管出口1kg燃气的物质的量.mol/kgo 9 QJ 1953-90 附去丧B计算实例(草生考11) B 1 已知749附体火箭发动机热力学川势约

6、果如日1.1所辰，试用f的俯视dt算卢，/卢e= 106.6751时的理论比冲。日1. 1 已知749发均帆的热力学t掬给然如下t ig , =21. 1C =10.30197 户c=5自128876lIPa飞50.61808atm) 卢.mb=0.074123l1PacO.731539atmJ 户e二号0.074123MPa(0.731539atmJ 户，I , =69.19397 C; h = 1550. 087m!s 1.o h=2574.3035N s /k自(262.50598) ，= 1. 183737 aay n 8 A 1 9 A A 一-s y - 一仇yh-JIf t-。-

7、65-t y-hy n-n l-l aTO t飞 lnE 叩但冉、冒出0.7537022ln卢cI e B 1 . 2 用捕低i去t:算p，/P , =106.6751时的E理论比冲cBl.2.1 首先按公式14和A3辛辛出tl喻lnI. (一一一一一)=2.1: (一一)lnp, !p, .蛐lnp，!P, = 2 X2574.30352 XO.0910804 踹1207186.63710 QJ 1953-90 由1-1ln1 . ,/ . 一一旦旦一一(lnpJP,) 21_. (一一一旦)(一一旦!C_)，ca略lnpJp = 2 X2574.30352 =叩187376.自0.1837

8、37 1. 183737 XO.0910804 Bl.2.2 按照公式13fl算户矿/户e=106.6751时的王理论最使比冲12soth且2574.30352+1207186.637飞Inl06.6751一ht69.19397 ) +上(一18376.8)(In106.6751一In69.19397) 2 2 = 7132042.948 lsoth=仅2670.5885N s !k商(272. 324s ) B1.2.3 戚朋公火163农户，! , =106.6751条件下的瞅衍扩4Ut，In=ln10.30197+0.75370221Inl06.6751一In69.19397 ) 瑞2.6

9、58593261E =14.276 日1.2.4WTh , .户c不变，所以卢，/ ，盟106.6751时的Jii:斗Jf.j塑胶仍然处1550萨087，B 1 .2.5 应用公式17计算p，! , =106.6751时的理论比忡。f川h= 2670.5885 0.048079 - 0.06895166 + 14.276 X 1550.087 X问一一5.128876 =2580.531N s !kg (263.148 ) B 1 . 3 月j热力学方讼i十势户c/ e皿106.6751日才的期ii:比冲为了比较.用热力，._*饵f以得到1，=21.1C、户c世5.128876M Pa、户，m

10、h =0.06895166111泊、户，/户，=106.6751户，=0.0480791)Pa (O.474507atm) 条件下的计饲纷果为:I川h=2579.0253N s Ikg (262.98748 ) e踹14.30cih=1550.087m!邸B 1 .4 肉种方法计算结果相对误差的比较。f巴网捕告立法所l鳞自1e和L山坐在的1.3用热力学t斜的给奴制l比，理论tt冲t-H才谈11 QJ 1953-90 亲在是0.058%.同营管扩张比相对误Z是0.17%c 日2巴JiI1744103A凶体火箭发动机的热力学计算结果如日2.1所汰，网捕值.b:计算叩15C时的f理论最fi比冲。B

11、2. 1 744103A圄休火箭发动机的热力学计算给果:t , =25C , 卢，=6.894763MPa, 卢，mb如0.101325MPa，T, =3505.854K , T, =2257.378K , 11 , =-1840154 J/kjl, h萨辑5204951J/k日，c , =3836.111 J/ (kg. K ), C p e皿2088.09J/(kg.K) , I川th=2594.146l s ;k胃(264.5298川a lnJ S (1 t h ( )卢，; /J俨噜户，= -0.0973759. lnh, B 2. 2 用摘住立法计势叩15C时的规it最fi比冲。B

12、2. 2. 1 根据公式14和A2计算下列导数aIZ A , (一旦旦写2-1:h r，/，.， 10th lnI (一一旦旦一h 句ILralnI蛐、二一Bh，飞BlnheA 仰问AW仰t的附tAwd h A hH 1川川mdA弩ms ml wm aA噜AU节AMJw whJ 。， , 一=0.7122232 12 QJ 1953-90 a z 1气。，h I气。hT俨1 1 _l Pc IPe , Pc a (/，盯)2 hc -h, T C pt ( pc 2594.146 2257.378 1840154叩(叩.5204951) 3505.854 1 3836.111 1 )=0.00

13、000008 2088.09 B2.2.2 it第15(时的he已知该发动机25T时的tt恰h，=-1840154 J/kg.即12式中的矿mL民/ ,J A结5 l nu d丛TOO l - H -n TLMM 子王盖叫15TH才的h，均1h时1840154+1213.4 ( 15 25) =唰1888690J / kg 工吃巾1213.4J / (kg K ) )击伤校的平均比热辛辛CgroB2.2.3 应用公式10插值训算一15T时的理论最佳比冲u1 t.th2阳1仙0.7122232(一则问+则如+:tFO川。一1851754+1840154)2 出6694930.774f翁。，h盟2

14、587.4564N 8 Ikg (263.8478 ) B 2.3 用热力学方法计商户15CAJ的王理论最佳比神。为了比较.Jlj热力学计算同样可以得到IJt i g r出一15C卢，= 6.894763) Pa .ruh 耻。101325l1Pa条件卡的I险。h= 2592.527 N 8 / k胃口B 2.4 网种H法计算结巢相对误差比较。把1用t前似i*所曰:的15C的I川.h=2587.4564N s /k目与Jlj热.t);:i I叭的然JlI川.h=2592.527N8/kg相比.相对误差0.2%。13 QJ 1953-9日附加说明，本书前揪出航空白武汉r.lik部七心八所然剧。本标准由航空航夭工业部问院内十一所负责起草。14