自己推导喷燃比公式后的疑问
本帖最后由 氢氧化氢 于 2014-3-9 11:55 编辑

之前发了一篇这样的帖子,但是可能因为手机像素低,拍的照片很模糊,大家都不愿意看。所以我重写一篇,版主还是帮我把那篇删了吧。
还是先讲讲喉部面积公式详细请看这里https://www.kechuang.org/t/58783
拉瓦尔喷管可以把燃烧室内燃气的速度经过喉部提高至音速,
这是音速的计算公式
音速计算公式.jpg

喷管喉部的燃气速度可表示为
燃气速度.jpg

但是气体体积未知,所以用理想气体状态方程来表达气体体积
理想气体状态方程.jpg

QQ图片20140309113006.jpg

使喉部燃气流速等于音速再进行整理
就得到了喉部面积公式
喷管喉部面积计算公式.jpg

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
以上就是猎鹰大神给我们推导的喉部面积公式
下面我开始推导喷燃比公式

我推到喷燃比公式的思想就是使喉部的质量流量
燃料体积.jpg

QQ图片20140309105627.jpg

这个公式我在usercim的帖子https://www.kechuang.org/t/22707中见过
我就猜
特征速度.jpg
就是特征速度
于是我带入数据计算,我知道的数据(KNSU的)是:R=8.314J/(Kgmol);T=1600K;比热比=1.133;M=0.04Kg/mol。算得
特征速度.jpg
的值为541.7763m/s
远远小于usercim提供的895m/s。
是我的数据有问题还是推导公式的时候出了问题。如果是我的数据出了问题,请纠正,告诉我正确的数据;如果是我推导公式的时候出了问题请大家指出,并帮我纠正。
+5  科创币    c6h2ch3no23   2014-03-09   高质量发帖
+25  科创币    白井黑子   2014-03-11   高质量发帖
+50  科创币    清纯小萝莉   2014-03-11   高质量发帖
来自 喷气推进
 
1
2014-3-9 13:45:33
氢氧化氢(作者)
1楼
论坛的大神们,我需要你们的帮助,@猎鹰 @bh,王者归来 @拔刀斋 @虎哥 @leeqingyang
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2楼
高质量发帖
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氢氧化氢(作者)
3楼
提问贴也能加精,感谢版主。怎么还是没人来帮我解答。
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2014-03-11 22:22:08
2014-3-11 22:22:08
4楼
本帖最后由 清纯小萝莉 于 2014-3-11 23:08 编辑

在说一下,分子量不是带入平均的分子量,而是气体的分子量。固体不参与做功。

QQ截图20140311222015.png




通过计算了一下,确实发现了不少的问题,暂时先丢出一个自编的程序。

工程1.exe
20.0k
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+50  科创币    bh,王者归来   2014-03-13   高质量发帖
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2014-03-14 14:28:55
2014-3-14 14:28:55
氢氧化氢(作者)
5楼
清纯小萝莉 发表于 2014-3-11 22:22
在说一下,分子量不是带入平均的分子量,而是气体的分子量。固体不参与做功。




这图是什么文献里的,能不能发给我
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6楼
氢氧化氢 发表于 2014-3-14 14:28
这图是什么文献里的,能不能发给我


乖老大翻译的《液体火箭发动机设计与制作》
液体火箭发动机设计与制作.pdf
1.91M
ATTACH
21次下载

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2014-03-17 23:11:48
2014-3-17 23:11:48
7楼
这一篇帖子挺好的,但是却没几个人回复,看来坛友重实验轻理论的问题已经暴露了~~~说不定有人发一个《300mm发动机测试》肯定几天回复过百。
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2014-03-22 13:17:36
2014-3-22 13:17:36
氢氧化氢(作者)
8楼
清纯小萝莉 发表于 2014-3-17 23:11
这一篇帖子挺好的,但是却没几个人回复,看来坛友重实验轻理论的问题已经暴露了~~~说不定有人发一个《300mm ...


论坛本来就冷清,这么多公式丢出来可能很多人都没耐心看了,所以这么少评论也是正常的。
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2014-11-16 12:56:54
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9楼
求大神QQ
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2018-08-24 23:50:10
2018-8-24 23:50:10
10楼

我计算出来是907.97m/s,与题主提供的“895m/s”的误差为12.87m/s。不知可否接受?

我的计算公式与题主不太一致,说明如下:

1.计算公式为

$$c\ast =\sqrt{\frac{R\cdot T}{M\cdot \Gamma \left ( k \right )}}$$

其中:

c*=特征速度,k=比热比,Γ(k)=与比热比k有关的一个函数公式,具体是

$$\Gamma \left ( k \right )=\sqrt{k\cdot \left ( \frac{2}{k+1} \right )^{\frac{k+1}{k-1}}}$$

其他字母的含义与题主相同。

2.计算过程如下:

数据: R=8.314J/(Kgmol);T=1600K;比热比=1.133;M=0.04Kg/mol

$$\Gamma \left ( 1.133 \right )=\sqrt{1.133\cdot \left ( \frac{2}{1.133+1} \right )^{\frac{1.133+1}{1.133-1}}}=0.6352$$

$$c\ast =\sqrt{\frac{R\cdot T}{M\cdot \Gamma \left ( k \right )}}$$ 

$$c\ast =\sqrt{\frac{8.314\times 1600}{0.04\times\Gamma \left ( k \right )}}=\sqrt{\frac{8.314\times 1600}{0.04\times0.6352}}=907.87m/s$$ 


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2018-08-25 00:10:35
11楼

考虑到那个┏(k)计算比较复杂,可以用下面的曲线来估算:

image.png

希望对你有帮助。

 

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