Сопло с теплообменом и уносом

в палитре на схеме

Описание

Блок предназначен для моделирования сопла ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) с учетом теплообмена и уноса.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
gas_in Массив параметров продуктов сгорания на входе в сопло, состоящий из следующих величин:
  1. Давление, Па
  2. Температура, К
  3. Плотность, кг/м3
  4. Удельная энтальпия, Дж/кг
  5. Удельная энтропия, Дж/кг
  6. Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  7. Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  8. Массовый расход, кг/с
  9. Идентификатор термодинамического расчёта
 Математическая
bnd Матрица, состоящая из 4 массивов:
  1. Tw – массив входных температур вдоль контура сопла. Размерность массива – N+1, где N – количество разбиений контура сопла
  2. Gw – массив входных удельных расходов продуктов деструкции материалов стенки вдоль контура сопла. Размерность массива – N+1, где N – количество разбиений контура сопла
  3. Dw – массив смещения расчётных узлов контура сопла (в расчётном сечении) в следствии деструкции материалов стенки. Размерность массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла
  4. Eps – массив степеней черноты узлов контура сопла (в расчётном сечении). Размерность массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла
 Математическая
Примечание:
Идентификатор, описывающий термодинамическое состояние смеси веществ, полученный в результате вызова функции geo_make_substance.

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
wll Матрица из двух массивов тепловых параметров и массивов параметров продуктов сгорания. Первый массив – удельные тепловые потоки в расчётных точках контура сопла. Второй массив – коэффициент тепломассообмена в расчётных точках контура сопла. Размерность каждого массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла. Матрица массивов параметров продуктов сгорания в расчётных точках контура сопла: 1) молярные массы; 2) постоянные адиабаты; 3) статические давления; 4) химические потенциалы. Размерность каждого массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла. Математическая
thr_out Массив параметров продуктов сгорания на выходе из порта «критическое сечение», состоящий из следующих величин:
  1. Давление, Па
  2. Температура, К
  3. Плотность, кг/м3
  4. Удельная энтальпия, Дж/кг
  5. Удельная энтропия, Дж/кг
  6. Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  7. Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  8. Массовый расход, кг/с
  9. Идентификатор термодинамического расчёта
 Математическая
gas_out Массив параметров продуктов сгорания на выходе из сопла, состоящий из следующих величин:
  1. Давление, Па
  2. Температура, К
  3. Плотность, кг/м3
  4. Удельная энтальпия, Дж/кг
  5. Удельная энтропия, Дж/кг
  6. Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  7. Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг∙К)
  8. Массовый расход, кг/с
  9. Идентификатор термодинамического расчёта
 Математическая

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Контур Группа свойств, определяющих параметры контура
x-координата, м x_coord Массив продольных координат контура [] Массив
d-координата, м d_coord Массив диаметров контура [] Массив
Коэффициент расхода fi Коэффициент расхода сопла 0.96 Вещественное
Расчёт Группа свойств, определяющих параметры расчета
Количество разбиений по длине N Количество участков разбиения контура, в которых рассчитываются параметры течения и теплообмена 20 Целое
Теплообмен Группа свойств, определяющих параметры теплообмена
Наличие теплового порта heat_port Установка наличия теплового порта:
  • "Да" - требуется указание источника данных для температуры стенки в порт входа "Tw"
  • "Нет" температура стенки берётся из свойства "Температура стенки, К"
 Да Двоичное
Температура стенки, К Tw Массив значений температуры стенки. Размерность массива – N+1, где N– количество разбиений контура сопла, заданное свойством "Количество разбиений по длине". Свойство доступно при заданном значении свойства "Наличие теплового порта" равным "Нет" (self.N+1)#300 Массив
Внешние условия Группа свойств, определяющих внешние условия
Давление внешней среды, Па Pa Давление внешней среды 98100 Вещественное
Характеристики течения Группа свойств, определяющих характеристики течения
Потери удельного импульса тяги dI Потери удельного импульса тяги 0.05 Вещественное

Параметры

Название Имя Описание (опционально) Тип данных
Вход Группа параметров, отображающих параметры входа
Давление, Па P_inn Статическое давление во входном сечении Вещественное
Температура, К T_inn Статическая температура во входном сечении Вещественное
Плотность, кг/м³ ro_inn Плотность во входном сечении Вещественное
Энтальпия, Дж/кг h_inn Удельная энтальпия во входном сечении Вещественное
Расход, кг/с G_inn Массовый расход во входном сечении Вещественное
Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг*К) Cp_inn Изобарная теплоёмкость во входном сечении Вещественное
Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг*К) Cv_inn Изохорная теплоёмкость во входном сечении Вещественное
Молекулярная масса смеси, кг/моль mm_inn Молярная масса газа во входном сечении Вещественное
Постоянная адиабаты k_inn Постоянная адиабаты газа во входном сечении Вещественное
Критическое сечение Группа параметров, отображающих параметры критического сечения
Радиус критического сечения, м r_thr Радиус критического сечения Вещественное
Площадь критического сечения, м² F_thr Площадь критического сечения Вещественное
Давление, Па P_thr Статическое давление в критическом сечении Вещественное
Температура, К T_thr Статическое давление в критическом сечении Вещественное
Плотность, кг/м³ ro_thr Плотность в критическом сечении Вещественное
Энтальпия, Дж/кг h_thr Удельная энтальпия в критическом сечении Вещественное
Расход, кг/с G_thr Массовый расход в критическом сечении Вещественное
Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг*К) Cp_thr Изобарная теплоёмкость в критическом сечении Вещественное
Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг*К) Cv_thr Изохорная теплоёмкость в критическом сечении Вещественное
Молекулярная масса смеси, кг/моль mm_thr Молярная масса газа в критическом сечении Вещественное
Постоянная адиабаты k_thr Постоянная адиабаты газа в критическом сечении Вещественное
Выход Группа параметров, отображающих параметры выхода
Давление, Па P_out Статическое давление в выходном сечении Вещественное
Температура, К T_out Статическая температура в выходном сечении Вещественное
Плотность, кг/м³ ro_out Плотность в выходном сечении Вещественное
Энтальпия, Дж/кг h_out Удельная энтальпия в выходном сечении Вещественное
Расход, кг/с G_out Массовый расход в выходном сечении Вещественное
Изобарная теплоёмкость, Дж/(кг*К) Cp_out Изобарная теплоёмкость в выходном сечении Вещественное
Изохорная теплоёмкость, Дж/(кг*К) Cv_out Изохорная теплоёмкость в выходном сечении Вещественное
Молекулярная масса смеси, кг/моль mm_out Молярная масса газа в выходном сечении Вещественное
Постоянная адиабаты k_out Постоянная адиабаты газа в выходном сечении Вещественное
Расчётные сечения Группа параметров, отображающих параметры расчетных сечений
Угол наклона начального контура, рад tet Угол наклона начального контура, рад Массив
Начальная продольная координата сечения, м x0_i Начальная координата расчётных сечений Массив
Начальный радиус сечения, м r0_i Начальный радиус сечения Массив
x-координата сечения, м x_i Координаты расчётных сечений Массив
Радиус сечения, м r_i Координаты расчётных сечений Массив
Площадь сечения, м² F_i Площади расчётных сечений Массив
Приведённый расход в сечении q_i Приведённый расход (первая расходная функция) в расчётных сечениях Массив
Коэффициент скорости в сечении l_i Приведённая скорость в расчётных сечениях Массив
Число Маха в сечении M_i Число Маха в расчётных сечениях Массив
Давления в сечениях, Па P_i Статическое давление в расчётных сечениях Массив
Температура в сечениях, К T_i Статическая температура в расчётных сечениях Массив
Скорости в сечения, м/с V_i Скорость потока в расчётных сечениях Массив
Коэффициент теплообмена в сечениях, Вт/(м²*K) alfa_i Коэффициент теплообмена в расчётных сечениях Массив
Температура восстановления, C Te_i Температура восстановления в расчётных сечениях Массив
Тепловой поток, Вт/м² qk_i Удельный тепловой поток в стенку сопла Массив
Энергетика Группа параметров, отображающих энергетические параметры
Тяга (пустотная), Н R_vc Тяга сопла в вакууме Вещественное
Тяга (земная), Н R_se Реальная тяга сопла с учётом противодавления Вещественное
Удельный импульс (термодинамический), м/с I_td Идеальный удельный импульс тяги сопла Вещественное
Удельный импульс (пустотный), м/с I_vc Удельный импульс тяги сопла в вакууме Вещественное
Удельный импульс (земной), м/с I_se Реальный удельный импульс тяги сопла с учётом противодавления Вещественное

Примеры

Примеры использования блока: