如何设计自己的脉喷发动机[转]
韩菱纱2009/07/31喷气推进 IP:广东
设计参数:

1.    油气比
喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力,根据油品的爆炸极限,
燃油与空气重量比,一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。

2.喷气频率,
喷气发动机喷气频率与机身长度有关,同一直径下,机身越长频率越低。

2.     机身直径与长度比 L/D
发动机长度与直径是发动机设计的重要步聚,长度与比直径一般在10-17。

4.计算公式

发动机的推力是由许多因素决定的,如下公式可说明:
m*va=F*t

V = 发动机体积 (dm^3.)
f = 喷气频率. (Hz)
va = 喷气速度. (m/s)
F = 推力 (N, Newton)
fc = 油耗 (gram/second)
m = 空气质量 kg
t =时间s秒.

以时间一秒,m=实际进入发动机的油气量X换算得出
m*v=F*t. m = mass = X %

实际推力:F (Newton) = (X * D^2 * 3.1415 * L * v^2 )/(L * 8)

由以上公式可以得出尾喷管直径越大,发动机的推力越大,同时进入的油气X越多就能产生更大的推力。


5.尾喷管长度

根据国外爱好者的实际经验,尾喷长度与对推力的影响较小,而对发动机工作的可靠性有较大影响。

发动机的尾喷管较长,阀片的工作频率f 较低,但每次吸入油气较多,使每次做功增大。长的喷管可以使发动机接近最大理论推力。同时空气吸入性能较好,使发动机容易发动。

短的尾喷会使发动机喷气频率f 加大,,同时间吸入的油气较少,因此,推力并没增加。并会使发动机不易发动,工作不稳定。

(提示:为了调节发动机方便起见,实际制作长度要比理论设计长些,因为长一些可以锯短。当短了要加长可就麻烦些,但不要太长,太长了结果会一样不工作)

计算公式是:

Y = 0.152 * X + 470 (mm) ,公制单位

(或Y = 3.88* X + 18,66 (inc)-英制单位
6.喷气速度

由于高温高压下喷气发动机喷气速度计算是一个复杂的过程,对于爱好者来说可用一个简化公式计算
va=2*L*f

p90的计算为例:
喷气速度为:150*2*0.86= 258 m/s.


7.单向阀通风孔面积

单向阀通风孔面积是发动设计最关键部,因为它关系到进入发动机的油与空气比.

计算公式
Y = 0.4922*X – 37 (平方mm)

  在这里(X=尾喷管截面积,Y=单向阀通风孔面积,如果是大的发动机可不减37) .

另在设计中要考虑到阀片安装后会使通风孔面积减小10-20%,因此要留一定的余量。

计算结果大约是尾喷管截面积的50-60%,一般设计可取55%
(提示,稍大的通风面积可以让发动机更易点火)。
也可以已手册加工图自己验算一下,一般误差5%之间

8.进气口面积

  位于发动机前端的进气孔最小面积不能小于单向阀通风孔面积。
为了雾化燃料,空气在缩小部速度加大,因此进气通道被设计为喇叭状,也称为空气节流阀。

9.如何设计自己的发动机

一、首先确定发动机的推力,
根据上述公式,以实际油气进入系数X=0.75计算简化得到
发动机推力与尾喷截面积的关系,设计公式为

F(磅)=4.2磅*平方英寸(喷管面积)
或者是:
F(牛顿)=2.65牛*平方厘米
(一千克力=9.8牛顿)
来自:航空航天 / 喷气推进
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