4.2.5. Потери удельного импульса многофазного потока из-за утопленности сопла

В современных РДТТ обычно сопло частично вдвинуто ("утоплено") в канал заряда твердого топлива, и между поверхностями канала и во­ротника (вдвинутой частью сопла) образуется кольцевой канал. В та­ких случаях увеличивается радиальная составляющая скорости частиц, растут неравномерность в их распределении по радиусу, сепарация по размерам.

Данных о возникающих при этом дополнительных потерях удель­ного импульса многофазных продуктов сгорания очень мало. Например, при изменении отношения длины вдвинутой части сопла к полной его длине в пределах 25...75 % эти потери могут составлять 0,5% и 1,2 при содержании алюминия в топливе 5...16 и 21% соответственно.

Применяется также полуэмпирическое соотношение

,

где z — массовая доля конденсированной фазы в продуктах сгорания; р — давление в двигателе, МПа, l_у=l_у/L₃ — отношение длины вдвинутой части сопла и длины заряда; - диаметр критического сечения сопла, мм.

Потери удельного импульса из-за утопленности сопла ряда высот­ных РДТТ такого же порядка, как и потери из-за трения, и на порядок меньше потерь из-за двухфазности и рассеяния вычисленных безих разделения с помощью модели двухмерного двухфазного течения (табл. 4.10, содержание алюминия в твердом топливе 15...16%).

В регрессионную зависимость потерь удельного импульса в сопле, полученную ,в результате обработки экспериментальных данных, мо­жет входить относительная длина l_у = l_у /L₃:

.

В этом уравнении регрессии переменные расположены в порядке их значимости, причем и- средние значения за время испыта­ния. Среднее квадратическое отклонение составляет 0,34%. Диа­метр критического сечения измеряется в мм, давление — в МПа,

.

Таблица 4.10

Составляющие потерь удельного импульса

в высотных РДТТ с утопленными соплами