Термодинамическая оценка топливной эффективности высокоскоростного прямоточного воздушно-реактивного двигателя на углеводородном топливе с добавками бора и гидрида бериллия

5 / 14

Термодинамическая оценка топливной эффективности…
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2017. № 5 79
Полученные из расчета ВЗ параметры состояния воздуха за последним
скачком уплотнения использовали в качестве исходных данных при расчете ра-
бочего процесса в КС. Термодинамический расчет процесса горения в КС по-
стоянного сечения сводится к определению температуры к , T давления к , p ско-
рости к v и химического состава ПГ на выходе из КС. С учетом допущения о хи-
мическом равновесии ПГ на выходе из КС, состояние ПГ в сечении «к» может
быть полностью охарактеризовано следующими параметрами к, p к , T к , v а так-
же парциальными давлениями атомарных компонентов к , 1, , ,
i p i m   где
m — число индивидуальных химических элементов в смеси. Принимая во вни-
мание сделанные ранее предположения, эти характеристики можно определить
из условия равенства потоков массы, импульса и энергии в сечении «к» соответ-
ствующим потокам на входе в КС, т. е. в сечении «в», а также из условия сохра-
нения индивидуальных химических элементов в смеси:
 
   
   
1 2 2
к к в в к к к в в в
2 2
1 1 к в
к в
1 1
к к в
1
к к к к к
1 к
1 ; ;
1 1 ;
2 2
1 1 ;
1
m
f m m m
q m
ij j i if m i m m
j
m
i i j j
i j
v v K p v p v
v v
H H K H K K
a z z z K z K K
H H H

 
  

 
      
 
     
 
 
    
   



 
к
0 0
1
0 0
к к
к к
к к
1 1 к к
к 0 к
к к к к
1 1 к
;
, ;
; ; ;
; ; ,
к
ij
q m
T T
i pi j pj fi fj
T T
q m m j i
j j j j j i i i j
j i
q m
m m
a
j i j i i j j
i j i
H H c dT H H c dT
p p
z p p
R T
p p K p


 

 
 
 
 
 
     
 
             
 
 

        


 
 
  
(2)
где в  и в H — плотность и энтальпия воздушного потока на выходе из ВЗ; к H —
энтальпия ПГ на выходе из КС; f H — энтальпия топлива при условиях его хране-
ния в топливном баке; q — чиcло индивидуальных химических компонентов в ПГ;
q–m — число молекулярных компонентов; j K — константа равновесия процесса
диссоциации j-го молекулярного компонента на атомы; aij — число атомов i- го
сорта в j-м молекулярном компоненте; ziк и zjк — массовые доли i-го атомарного и
j-го молекулярного компонентов на выходе из КС; zif и в i z — массовые доли ато-
мов i-го сорта, содержащихся в топливе на входе в КС; к  — молекулярная масса
ПГ; pкj — парциальное давление j-го молекулярного компонента; Hкi и Hкj — удель-
ные мольные энтальпии i-го атомарного и j-го молекулярного компонентов смеси;
кi и кj — мольные доли i- го атомарного и j-го молекулярного компонентов на