Теплообмен в соплах

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетноеобразовательное учреждение

высшего образования «Казанский национальный исследовательский

технический университет им. А.Н.  Туполева – КАИ»

(КНИТУ-КАИ)

Институт авиации, наземного транспорта и энергетики

(наименование института (факультета), филиала)

Кафедра теплотехники и энергетического машиностроения

(наименование кафедры)

24.05.02 Проектирование авиационных двигателей и энергетических установок

(шифр и наименование направления подготовки (специальности)

Курсовая работа

по дисциплине: Теплопередача

на тему: «Теплообмен в соплах»

Обучающийся__________ _____________________________________

(номер группы)            (подпись, дата)(Ф.И.О.)

Руководитель _______________________________________________

(должность) (Ф.И.О.)

                 Курсовая работа зачтена с оценкой________________________________

_______________________

  (подпись, дата)                                  

Казань 2018

THE MINISTRY OF EDUCATION AND SCIENCE OF THE RUSSIAN FEDERATION

Federal state budgetary educational institution of higher education «Kazan national research Technical University. A. N. Tupolev – KAI»

(KNRTU-KAI)

INSTITUTE OF AVIATION, LAND TRANSPORT AND ENERGY

Department of heat engineering and power engineering

24.05.02-Design of aircraft and rocket engines

COURSE WORK

on discipline «Heat transfer»

on the theme: «Heat exchange in nozzles »

Studying:________________________________________________

Head: __________________________________________

Course project read with the assessment: ________________________

________________________

Kazan 2018

Институт: Институт авиации, наземного транспорта и энергетики

Кафедра: Кафедра теплотехники и энергетического машиностроения

Направление подготовки/специальность: 24.05.02 Проектирование авиационных двигателей и энергетических установок

ЗАДАНИЕ

На курсовую работу

Обучающегося: Зотовой Анны Сергеевны

По дисциплине: Теплопередача

1. Тема: Теплообмен в соплах Вариант 1.5
2. Перечень подлежащих разработке вопросов:

• Удельный тепловой поток через стенку q;
• Температурное поле стенки;
• Подогрев  и температуру  охладителя на выходе из рассматриваемого участка.[pic 1][pic 2]

1. Исходные данные:

Температура ; давление ;[pic 3][pic 4]

расход  ; состав продуктов сгорания с известными значениями средней молекулярной массы  m=25,61 кг/кмоль; т[pic 5][pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

газовая постоянная R=324,7 Дж/(кг*К);

отношением теплоемкостей k=1,219;

диаметр сечения  D=0,12 м;

длина участка сопла ∆L=25 мм=0,025 м;

[pic 12]

толщина стенки сопла ;[pic 13]

;[pic 14]

расход ;[pic 15]

давление ;[pic 16]

температура [pic 17]

1. Список рекомендуемой литературы:

• Попов И.А., Усенков Р.А., Яковлев А.Б.Теплообмен в соплах: Учебное пособие к курсовой работе / Под ред. профессора Ю.Ф. Гортышова. Изд-во КГТУ им.А.Н.Туполева, 2006. – 62 с.
• Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача:  Учебное пособие для авиационных вузов. М.: Высшая школа, 1991. - 496 с.

Дата выдачи задания «__»______________20__г.

Руководитель курсового проекта/работы

_______________  ________________  __________________________

Задание принял к исполнению обучающийся группы_______________

________________                                             _______________________

Аннотация

Стенка камеры или сопла ЖРД с внутренней стороны омывается высокотемпературным и высокоскоростным газовым потоком, представляющим собой продукты сгорания ракетного топлива, а с наружной стороны – охлаждающей жидкостью. Для тепловой защиты стенка с газовой стороны может быть покрыта слоем жаропрочного материала. Между газовым потоком и стенкой процесс теплообмена происходит как соприкосновением, так и излучением, т.е. имеет место процесс радиационно-конвективного теплообмена; со стороны охлаждающей жидкости происходит процесс теплоотдачи, а через стенку (с защитным покрытием или без него) теплота передается путем теплопроводности. В целом все процессы теплообмена, связанные с охлаждением стенки сопла, представляют собой теплопередачу от газового потока к охлаждающей жидкости через разделяющую стенку. Таким образом, расчет наружного охлаждения ЖРД сводится в основном к решению задачи теплопередачи через стенку камеры или сопла.