Теория и расчет агрегатов питания жидкостных реактивных двигателей

Автор(ы):Овсянников Б. В., Боровский Б. И.
06.10.2007
Год изд.:1986
Издание:3
Описание: В книге приведены основные положения теории насосов и турбин турбонасосных агрегатов (ТНА) жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), а также методы их гидродинамического расчета. Рассмотрены основы общей теории лопаточных машин и выведены расчетные соотношения для проектирования проточной части насосов и турбин, обоснован выбор их основных параметров, дан анализ условной работы ТНА.
Оглавление:
Теория и расчет агрегатов питания жидкостных реактивных двигателей — обложка книги.
Предисловие [3]
Условные обозначения [5]
1. Требования к насосам и турбинам [7]
  1.1. Основные параметры систем подачи компонентов [7]
  1.2. Насосные агрегаты [12]
    1.2.1. Общие требования [12]
    1.2.2. Требования к насосам [12]
    1.2.3. Требования к двигателям привода насосных агрегатов [13]
  1.3. Насосы и двигатели разных типов [13]
    1.3.1. Насосы [13]
      1.3.1.1. Объемные насосы [13]
      1.3.1.2. Насосы трения [15]
      1.3.1.3. Струйные насосы [16]
      1.3.1.4. Лопаточные насосы [16]
    1.3.2. Двигатели для привода насосов [18]
  1.4. Схемы системы питания с ТНА [20]
    1.4.1. Системы питания с предкамерной турбиной [20]
    1.4.2. Системы питания с автономной турбиной [24]
2. Основы общей теории лопаточных машин [27]
  2.1. Классификация [27]
    2.1.1. Машины-двигатели и машины-исполнители [27]
    2.1.2. Радиальные и осевые лопаточные машины [29]
    2.1.3. Машины с разным числом ступеней [31]
  2.2. Основные этапы развития [31]
  2.3. Основные свойства [33]
  2.4. Параметры лопаточных решеток [34]
  2.5. Кинематические соотношения [37]
    2.5.1. Основные сведения [37]
    2.5.2. Вход в колесо [40]
    2.5.3. Течение по межлопаточным каналам колеса н на выходе из колеса [40]
    2.5.4. Примеры построения треугольников скоростей [42]
  2.6. Основные соотношения, вытекающие из закона о моменте количества движения [46]
    2.6.1. Уравнение Эйлера [46]
    2.6.2. Силы, действующие на лопатки осевой машины [51]
    2.6.3. Связь момента колеса радиальной машины с моментом кориоли-совых сил инерции [53]
    2.6.4. Осевые и радиальные силы, действующие на рабочее колесо [62]
  2.7. Основные соотношения, вытекающие из закона сохранения энергии [63]
  2.8. Основные соотношения, получаемые при одномерной схеме течения в каналах колеса [67]
  2.9. Течение в плоских лопаточных решетках [75]
    2.9.1. Конфузорные и диффузорные прямые решетки [75]
    2.9.2. Отклоняющие свойства лопаточных решеток [76]
  2.10. Учет трехмерности потока при расчете лопаточных машин [79]
    2.10.1. Основные соотношения [79]
    2.10.2. Профилирование лопаток осевых насосов [82]
      2.10.2.1. Ступень с постоянной циркуляцией [82]
      2.10.2.2. Ступень с постоянным коэффициентом теоретического напора по радиусу и другие виды ступеней осевых насосов [85]
      2.10.2.3. Шнековое осевое колесо [86]
      2.10.2.4. Осевые колеса в качестве преднасосов [89]
    2.10.3. Профилирование лопаток осевых турбин по радиусу [90]
      2.10.3.1. Ступень с постоянной циркуляцией [90]
      2.10.3.2. Ступень с постоянным углом (?) [92]
  2.11. Подобие лопаточных машин [93]
    2.11.1. Общие сведения [93]
    2.11.2. Насосы [96]
    2.11.3. Турбины [99]
  2.12. Потери в лопаточных машинах [101]
    2.12.1. Классификация основных видов потерь [101]
    2.12.2. Внутренние потери [102]
      2.12.2.1. Гидравлические потери [102]
      2.12.2.2. Дисковые потери [110]
  2.13. Основные термодинамические соотношения и тепловые диаграммы [112]
  2.14. Баланс мощностей и КПД [118]
    2.14.1. Балансы мощностей [118]
    2.14.2. Гидравлический КПД. Окружной КПД турбины [122]
    2.14.3. Внутренний, дисковый и механический КПД [123]
    2.14.4. Мощностной н расходный КПД [123]
3. Расчет насосов [128]
  3.1. Шнекоцентробежные насосы [128]
    3.1.1. Рабочие органы. Гидравлические потери [128]
      3.1.1.1. Схема устройства [128]
      3.1.1.2. Подвод насоса [129]
      3.1.1.3. Рабочие колеса [132]
      3.1.1.4. Теоретический напор с учетом конечного числа лопаток [137]
      3.1.1.5. Отводы насоса [139]
      3.1.1.6. Гидравлические потери и гидравлический КПД насоса [153]
    3.1.2. Потери на утечки. Дисковые и механические потери [155]
      3.1.2.1. Потери на утечки [155]
      3.1.2.2. Дисковые потери [161]
      3.1.2.3. Механические потери [162]
    3.1.3. КПД насоса [162]
      3.1.3.1. Расходный КПД [162]
      3.1.3.2. Дисковый КПД [164]
      3.1.3.3. Внутренний мощностной КПД [165]
      3.1.3.4. Механический КПД [166]
      3.1.3.5. Полный КПД [166]
    3.1.4. Энергетические характеристики [166]
      3.1.4.1. Теоретические характеристики насосов при z =(?) [166]
      3.1.4.2. Действительные характеристики [170]
  3.2. Осевые насосы [179]
    3.2.1. Схема устройства. Рабочие органы [179]
    3.2.2. Шнекоосевой насос [181]
    3.2.3. Шнековый насос [182]
      3.2.3.1. Выбор параметров [182]
      3.2.3.2. Энергетические характеристики [183]
  3.3. Кавитация в насосах [185]
    3.3.1. Основные понятия [185]
    3.3.2. Кавитация в шнеке [189]
    3.3.3. Параметры, определяющие антикавитационные свойства шнекоцентробежного насоса [194]
      3.3.3.1. Срывной кавитационный запас [194]
      3.3.3.2. Кавитационный коэффициент быстроходности [195]
    3.3.4. Условия работы насоса без кавитационного срыва [196]
    3.3.5. Влияние параметров насосной системы и перекачиваемого компонента топлива на давление в баке [197]
      3.3.5.1. Гидравлическая система, антикавитационные качества насоса [197]
      3.3.5.2. Физические свойства перекачиваемого компонента топлива [198]
    3.3.6. Обеспечение высокого антикавитационного качества шнекоцентробежного насоса [200]
      3.3.6.1. Выбор наружного диаметра шнека и диаметра его втулки [200]
      3.3.6.2. Повышение антикавитационного качества центробежных колес [203]
      3.3.6.3. Определение шага шнека [205]
      3.3.6.4. Определение густоты решетки шнека, числа лопаток и других конструктивных параметров шнека [207]
      3.3.6.5. Определение взаимного расположения лопаток шнека и центробежного колеса. Установка конусов перед шнеком и центробежным колесом [210]
      3.3.6.6. Использование двустороннего входа [210]
    3.3.7. Применение бустерных насосов в системах питания [211]
    3.3.8. Применение преднасосов с меньшей угловой скоростью, чем у центробежного насоса [215]
4. Расчет турбин [218]
  4.1. Особенности турбин [218]
    4.1.1. Предкамерные турбины [218]
    4.1.2. Автономные турбины [219]
  4.2. Ступень турбины. Основные понятия и соотношения [221]
    4.2.1. Осевая турбина [222]
      4.2.1.1. Изменение параметров по длине проточной части [222]
      4.2.1.2. Тепловая степень реактивности [223]
      4.2.1.3. Изображение действительных процессов турбины на тепловых диаграммах [225]
    4.2.2. Одноступенчатая радиальная турбина [227]
  4.3. Течение в турбинных решетках. Выбор конструктивных параметров решеток [232]
    4.3.1. Расширение газа в решетках [232]
      4.3.1.1. Сужающиеся решетки [232]
      4.3.1.2. Косой срез сужающейся решетки [233]
      4.3.1.3. Решетки и сопла с расширяющимися каналами [235]
      4.3.1.4. Косой срез расширяющихся сопловых решеток [237]
      4.3.1.5. Профилирование сопловых решеток и сопл [237]
    4.3.2. Обтекание лопаточных решеток газом [240]
      4.3.2.1. Профилирование лопаток для дозвуковых скоростей [240]
      4.3.2.2. Профилирование лопаток для сверхзвуковых скоростей [243]
      4.3.2.3. Определение угла выхода из решетки при обтекании ее газом со сверхзвуковой скоростью [246]
      4.3.2.4. Режимы «запирания» рабочей решетки [247]
    4.3.3. Высота и ширина решетки. Осевой зазор [247]
      4.3.3.1. Высота и ширина сопловой решетки. Степень парциальности [247]
      4.3.3.2. Высота конических сопл. Число сопл [249]
      4.3.3.3. Высота и ширина рабочей решетки [250]
      4.3.3.4. Определение осевого зазора [253]
  4.4. Окружной КПД и коэффициент окружной работы ступени турбины [253]
    4.4.1. Окружной КПД [253]
    4.4.2. Коэффициент окружной работы ступени [258]
  4.5. Потерн ступени турбины [259]
    4.5.1. Потери, связанные с утечкой рабочего тела из проточной части [259]
    4.5.2. Дисковые потери [262]
      4.5.2.1. Потери на трение диска и бандажа [262]
      4.5.2.2. Потери, связанные с парциальным подводом [262]
    4.5.3. Механические потери [265]
    4.5.4. Эффективный мощностной КПД [265]
      4.5.4.1. Зависимость эффективного КПД от (?)/с(?) [265]
      4.5.4.2. Определение оптимальных степени парциальности и отношения (?)/c(?) одноступенчатой активной турбины [267]
  4.6. Многоступенчатые турбины [269]
    4.6.1. Реактивная турбина [269]
    4.6.2. Активная турбина [271]
      4.6.2.1. Турбина со ступенями давления [271]
      4.6.2.2. Турбина со ступенями скорости [273]
      4.6.2.3. Одновенечные многоступенчатые активные парциальные турбины [280]
    4.6.3. Биротативные турбины [282]
      4.6.3.1. Активная турбина с двумя ступенями скорости [282]
      4.6.3.2. Реактивно-активная турбина [283]
  4.7. Энергетические характеристики турбины [284]
    4.7.1. Виды характеристик [284]
    4.7.2. Способы получения характеристик [288]
      4.7.2.1. Натурные и модельные испытания [288]
      4.7.2.2. Расчет характеристик [290]
  4.8. Гидравлическая турбина для привода бустерных насосов [293]
5. Работа насосов и турбины в системе питания ЖРД [295]
  5.1. Запуск и устойчивость ТНА [295]
  5.2. Регулирование насосов н турбины ТНА [298]
    5.2.1. Потребный напор системы питания [298]
    5.2.2. Способы регулирования по расходу системы подачн компонентов [300]
    5.2.3. Регулирование турбины [303]
    5.2.4. Подбор режимов при регулировании системы подачи компонентов [305]
  5.3. Устойчивость работы насоса в системе [306]
  5.4. Совместная работа насосов в системе [309]
  5.5. Осевые и радиальные силы в ТНА [310]
    5.5.1. Осевые силы [310]
      5.5.1.1. Насос [310]
      5.5.1.2. Турбина [312]
      5.5.1.3. Импеллерное уплотнение [313]
      5.5.1.4. Разгрузка ротора ТНА [314]
    5.5.2. Радиальные силы [315]
      5.5.2.1. Насос [315]
      5.5.2.2. Турбина [320]
  5.6. КПД ТНА [322]
  5.7. Связь массы ТНА с гидродинамическими параметрами системы питания ЖРД [322]
  5.8. Относительная масса и удельная мощность ТНА [325]
  5.9. Удельная вибронагруженность ТНА [326]
  5.10. Алгоритм расчета ТНА как элемент САПР двигательных установок с ЖРД [326]
    5.10.1. Общие сведения [326]
    5.10.2. Оптимизация основных параметров ТНА [329]
      5.10.2.1. Выбор параметров ТНА с автономной турбиной [329]
      5.10.2.2. Выбор параметров ТНА с предкамерной турбиной [331]
    5.10.3. Расчет насоса окислителя [337]
    5.10.4. Расчет насоса горючего [349]
    5.10.5. Расчет автономной турбины [352]
    5.10.6. Расчет предкамерной турбины [362]
Список литературы [368]
Предметный указатель [369]
Формат: djvu
Размер:3491666 байт
Язык:RUS
Рейтинг: 355 Рейтинг
Открыть: Ссылка (RU) Ссылка (FR)