单组元直流喷嘴设计

合集 - 火箭推进(7)

1.火箭发动机喷管与热力学计算2023-09-202.数据查询参考2024-03-263.液体火箭发动机基础知识2024-03-264.液体火箭发动机推力室设计2024-03-275.500N推力液体火箭发动机设计实例2024-03-28

6.单组元直流喷嘴设计2024-03-30

7.固体火箭发动机设计的一些公式概念2024-05-11

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1|0单组元直流喷嘴

直流喷嘴可以认为是直径为d、长度为l的通道，在压降$\mathrm{\Delta }p$的作用下向燃烧室以射流的方式喷入推进剂。

流量系数
由于喷嘴内流动过程存在能量损失，流通面积也可能会发生变化，因此通过喷嘴的实际质量流量要小于理想质量流量，两个质量流量的比值称为流量系数，用$\mu$表示。>：由于喷嘴内流动过程存在能量损失，流通面积也可能会发生变化，因此通过喷嘴的实际质量流量要小于理想质量流量，两个质量流量的比值称为流量系数，用$\mu$表示。

2|0直流喷嘴流量系数

液体直流喷嘴的流量系数取决于喷嘴的长径比和雷诺数，在初步设计时，可以根据图中的试验数据：

常用的直流喷嘴形式为：长径比l/d=2~3，进口倒角$2\phi =30-{60}^{\circ }$，倒角深度$h=0.25d$，流量系数$\mu =0.75-0.85$

3|0液体直流喷嘴设计计算过程

直流式喷嘴的计算是根据喷注器设计给定的条件来确定喷嘴压降，选取或计算流量系数，最终求出喷嘴数量和单个喷嘴流量以及喷嘴尺寸。

1. 确定喷嘴压降。现有液体火箭发动机中直流式喷嘴的压降为$\mathrm{\Delta }p=0.3\text{~}1.5MPa$
2. 计算或选取流量系数
3. 确定喷嘴孔所需总面积A_n：

$$q_m=\mu A_n\sqrt{2\rho \mathrm{\Delta }p}$$

4. 选择燃料和氧化剂喷嘴口直径，确定喷嘴数量n

直流式喷嘴出口小孔的直径一般取0.8~2.5 mm。

4|0例题参考

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本文作者：宋培荣
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