临走的最后大作.固体火箭发动机性能估测计算全流程.
基本要求:
1.必须是要求的燃料种类
2.必须是一段药柱且贴壁浇铸.外径表面不能燃烧.
3.必须是圆柱中空的药柱.
4.必须没有补燃室.燃烧室完全被燃料占据.
5.燃料必须是浇铸的.

假设条件:
1.点火瞬间可燃表面全部燃烧.
2.燃烧室没有升压的这段时间.
3.假设喷燃比一直是总体平均值.
4.假设火箭不受到空气阻力.
5.假设火箭一直保持垂直飞行.
6.假设喷口不会被火焰腐蚀.
7.假设推进剂的燃烧是按照规律的向四周燃烧.
(由于以上假设,会导致工作时间变长.最大推力下降.推力计算仅为总体平均值.)

所需数据:
燃料种类: 1.KNDX 2.KNSU 3.KNSB (以上燃料比例均为65:35,并且没有加入催化剂.)
喷喉直径: 单位mm
药柱直径: 单位mm
药柱长度: 单位cm
药柱中空直径: 单位mm
推进剂质量: 单位g
喷管效率: 0~1(推荐采用0.75)

声明:
这个计算是最简单的估算,可能有较大的偏差,结果仅作参考.

开始计算:
平均喷燃比=(药柱长度*pi*((药柱直径-药柱中空直径)/2+药柱中空直径))/(pi*(喷喉直径/2)^2)
f(平均燃烧室压强)=平均燃速=平均燃烧室压强/(特征速度*推进剂密度*平均喷燃比)
查找f(平均燃烧室压强)函数与该燃料的压力燃速图像交点.得到平均燃烧室压强和平均燃速.
工作时间=(药柱直径-药柱中空直径)/(2*平均燃速)
平均推进剂流量=推进剂质量/工作时间
推力系数=喷管效率*(2*k^2/(k-1)*(2/(k+1))^((k+1)/(k-1))*(1-(外界压强/平均燃烧室压强)^((k-1)/k)))^0.5
PS:k为比热比,喷管效率在0~1之间.
平均推力=推力系数*喷候面积*平均燃烧室压强
估算总冲=平均推力*工作时间
估算比冲=估算总冲/推进剂质量
-----小小的分界线,至此发动机内弹道计算完毕.-----

重要结果:
1.平均喷燃比
2.平均燃烧室压强
3.平均燃速
4.估测工作时间
5.平均推进剂流量
6.平均推力系数
7.平均推力
8.估算总冲
9.估算比冲

计算所需数据:
KNDX:
实测特征速度: 916m/s
实测推进剂密度: 1.8g/cm^3
实测比热比: 1.043
压强燃速函数:
压强范围        a    n
压强, 单位Mpa        Mpa     mm/s    
0.100    to    0.779    8.875    0.619
0.779    to    2.572    7.553    -0.009
2.572    to    5.930    3.841    0.688
5.930    to    8.502    17.20    -0.148
8.502    to    11.20    4.775    0.442

KNSU:
实测特征速度: 923m/s
实测推进剂密度: 1.81g/cm^3
实测比热比: 1.044
压强燃速函数: 0~10Mpa a=0.35 n=0.319

KNSB:
实测特征速度: 914m/s
实测推进剂密度: 1.78g/cm^3
实测比热比: 1.042
压强燃速函数:
压强范围:        a    n
压强, 单位Mpa        Mpa     mm/s
0.101    to    0.807    10.708    0.625
0.807    to    1.503    8.763    -0.314
1.503    to    3.792    7.852    -0.013
3.792    to    7.033    3.907    0.535
7.033    to    10.67    9.653    0.064

------最后的分界线------
由于时间紧迫,没有时间验算了.如果有错请高手指点.大家仅作参考.
+3000  科创币    power_rdx   2009-02-14    甚好
来自 喷气推进
 
2009-2-14 22:50:14
1楼
支持下吧.
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2楼
为什么要走呢。。
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2009-2-15 00:53:31
3楼
上学去了~不是跳楼……
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4楼
够好了!谢谢
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2009-3-21 17:58:34
2009-3-21 17:58:34
5楼
谢谢了...
我刚入门做火箭....太有帮助了 [s:255]
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2009-3-22 11:34:00
6楼
k的单位和定义是什么?
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2014-10-18 10:17:24
2014-10-18 10:17:24
7楼
药柱中孔是十字的,这个怎么计算药柱中空直径,
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8楼
鈦合金TC6,外50mm,厚4mm,這規格夠不夠用?
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2014-10-24 18:42:37
2014-10-24 18:42:37
9楼
引用 ironfly:
鈦合金TC6,外50mm,厚4mm,這規格夠不夠用?
鈦合金TC6?有钱[s:43][s:43][s:43][s:43][s:43][s:43][s:43]
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10楼
引用 314152:
鈦合金TC6?有钱
1米1800,有人要合購嗎?[s::lol]
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11楼
引用 ironfly:
1米1800,有人要合購嗎?
碳纤维绕制也不错啊
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2014-10-25 22:10:01
2014-10-25 22:10:01
12楼
引用 ironfly:
1米1800,有人要合購嗎?
太贵了。。。。。。
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