Регулятор тяги (8) по величине давления в камере сгора­ния следит за тягой двигателей и при отклонении ее от задан­ного значения путем изменения соотношения компонентов в газогенераторе восстанавливает тягу до нормы.

Регулятор соотношения компонентов (10) обеспечивает одновременную выработку компонентов топлива из баков.

Мембраны прорыва (3,4) герметично отделяют топливные баки от системы. При запуске двигателя они прорываются специальными устройствами.

При работе двигателя давление подачи компонентов топли­ва на выходе из насосов определяются давлением в камере сго­рания, перепадом давления на форсунках, перепадом давления на турбине и сопротивлением гидравлической магистрали на выходе из насоса.

 Методы гидравлики и гидромеханики. Сложные задачи науки обычно не могут быть решены с учетом всех действующих факторов. Да это чаще всего это и не требуется, так как некоторые из этих факторов очень слабо влияют на основной эффект, составляющий содержание поставленной задачи. Успех научного исследования зависит от умения исследователя пренебречь второстепенными для данной задачи явлениями и выдвинуть на первый план основные, решающие свойства, явления, процессы, Известно, например, что попытка Ньютона в ХVII в. учесть в "ударной теории" сопротивления жидкости дискретность жидкого тела, а в другом случае даже ее вязкость (которую он называл "недостатком скользкости") привела к результатам, противоречащим открытому позднее закону сохранения вещества и энергии. И наоборот, труды Эйлера (XVIII в.) в которых жидкость рассматривается как среда, непрерывно распределенная в пространстве (континуум) и лишенная сил внутреннего трения, позволили ему и его современнику Даниилу Бернулли впервые сдвинуть гидродинамику с мёртвой точки и четко сформулировать ряд ее основных законов. (Характерно, что само слово «гидродинамика» было впервые употреблено как название этой науки Д.Бернулли в 1738 г.)

Сложность и порой противоречивый характер многочисленных теплофизических и физико-механических свойств жидкости требуют и от современного исследователя правильного построения модели жидкости, наделенной одними (важными для данной конкретной задачи) свойствами реальной жидкости и лишенной других ее свойств. Первым шагом в такой схематизации является принятие сформулированного выше условия сплошности, или постулата Эйлера о непрерывности распределения жидкости. Это допущение, оправданное малостью расстояний между молекулами по сравнению с размерами, характерными для данной задачи, дает возможность широко использовать при исследовании аппарат математики непрерывных функций. Сами понятия «давление в точке», «скорость в точке», а в случае сжимаемой жидкости и «плотность в точке» потеряли бы смысл при наличии разрывов в жидкости. На условии сплошности построены все так называемые континуальные модели жидкости, различающиеся между собой по характеру приписываемых им других свойств. К этим моделям относятся «идеальная несжимаемая жидкость», «вязкая несжимаемая жидкость», «идеальная сжимаемая жидкость», «вязкая сжимаемая жидкость».

---

Модели могут быть оснащены и другими свойствами реальной жидкости. Так, например, И.С Громеко и Н.Е. Жуковский очень продуктивно использовали модель идеальной жидкости, усложненную предположением о существовании в ней извечных во времени и бесконечных по своей протяженности вихревых шнуров. Даже в наше время актуальные задачи гидромеханики теоретически решаются на основе модели идеальной жидкости с последующим введением в аналитически полученные уравнения эмпирических числовых коэффициентов, учитывающих влияние вязкости.

У каждой из перечисленных моделей существуют свои пределы применимости. Так, нельзя на модели несжимаемой жидкости решать задачу о гидравлическом ударе или о движении газа при больших перепадах давления и больших скоростях потока. Точно так же следует помнить о пределах применимости самого условия сплошности, которое становится неприемлемым при наличии в жидкости разрывов, соизмеримых с размерами обтекаемого тела, сечения канала и т.д. Исследование обтекания летательных аппаратов на больших высотах, где путь свободного пробега молекул сравним с размерами частей самого аппарата, требует решения задачи на молекулярном уровне, что и отличает быстро развивающуюся в наше время науку, получившую название динамики разреженных газов. Приходится также отказываться от континуумальных моделей жидкости и при исследовании некоторых вопросов, связанных с явлением кавитации, т.е. с образованием в жидкости разрывов при местном её закипании из-за понижения давления и последующей резкой конденсации паров в области повышенного давления.

 Исторический обзор развития гидравлики и механики жидкости. Гидравлика в своем историческом развитии прошла длинный путь. Некоторые принципы гидростатики были установлены еще Архимедом в трактате «О плавающих телах» (250 лет до н.э.), а затем возрождены и развиты в трудах по гидростатике Симона Стевина (1548-1620 гг.), Галилео Галилея (1564-1642 гг.) и Блеза Паскаля (1623-1662 гг.).

Первые зачатки гидродинамики также относятся к античному периоду. В середине XVв. Леонардо да Винчи (1452-1519 гг.) поставил первые лабораторные опыты и положил начало экспериментальной гидравлике, исследовав некоторые вопросы движения воды в каналах, через отверстия и водосливы. Торичелли (1608-1647 гг.) дал известную формулу для скорости жидкости, вытекающей из отверстия, а Ньютон (1642-1724 гг.) высказал основные положения о внутреннем трении в движущихся жидкостях.

---

Следующий этап в развитии относится к XVIII в. и связан с именами членов Петербургской академии наук Даниила Бернулли (1700-1782 гг.) и Леонарда Эйлера (1707-1783 гг.), разработавших общие уравнения движения идеальной жидкости и тем самым положивших начало теоретической гидромеханике. Однако применение этих уравнений (так же как и разработанных несколько позже уравнений движения вязкой жидкости) к практическим задачам, которые выдвигала бурно развивавшаяся техника, приводило к удовлетворительным результатам лишь в немногих случаях.

В связи с этим с конца XVIII в. многочисленные ученые и инженеры (Шези, Дарен, Базен, Вейсбах и др.) опытным путем изучали движение воды в различных частных случаях и получили значительное количество эмпирических формул гидравлики. Создавшаяся таким путем чисто практическая гидравлика все более отдалялась от теоретической гидродинамики. Сближение между ними наметилось лишь к концу XIX в., когда развитие авиации сформировало новые взгляды на движение жидкости, основанные на исследовании структуры потока.

Тонкие экспериментальные исследования закона внутреннего трения в жидкостях при ламинарном течении (в работах Н.П. Петрова, 1836-1920 гг.) и условий перехода от ламинарного к турбулентному течению (в работах Рейнольдса, 1848-1912 гг.) позволили глубже проникнуть в физическую природу гидравлических сопротивлений и положили начало учению о турбулентном движении. К этому же периоду относятся блестящие исследования в различных областях механики жидкости, выполненные Н.Е. Жуковским (1847-1921 г.г.), основателем крупнейшей научной школы в аэродинамике.

Несколько позже работы Л. Прандтля (1875-1953 гг.) продвинули вперед изучение турбулентных потоков, которое завершилось созданием полуэмпирических теорий турбулентности, получивших широкое практическое применение.

В XX веке стремительный рост авиационной и космической техники, гидромашиностроения, гидротехнического строительства и теплоэнергетики привел к бурному развитию механики жидкости, которое основывается на синтезе теоретических и экспериментальных методов исследования.

 Первая часть учебного пособия содержит основы гидростатики и динамики установившихся напорных течений несжимаемой жидкости, рассмотрены особенности поведения жидкости в условиях невесомости, основы гиддродинамического подобия, особое внимание уделено анализу гидравлических потерь при ламинарном и турбулентном режимах течения.

---

Во второй части будут рассмотрены задачи истечения капельной жидкости, неустановившееся и относительное движение, расчёт трубопроводов для капельных жидкостей, гидравлические характеристики основных элементов ЖРД: камеры сгорания, смесительной голоки, насосов и трубопроводов, приведены теоретические и экспериментальные данные, необходимые для расчёта и проектирования магистралей двигателя.

Пособие предназначено для студенов, обучающихся по специальности 160302 «Проектирование жидкостных ракетных двигателей», а также может быть полезно для студентов машиностроительных и электротехнических специальностей, изучающих курс «Гидравлика».

1. 
   Основные физические свойства жидкостей
   

---

1.1. Определение жидкости

1.2. Классификация сил, действующих в жидкости

1.3. Основные физические свойства жидкостей

1. 
   Определение жидкости
   

Состояние вещества определяется его атомно-молекулярным строением. В гидравлике с понятием жидкость принято связывать три агрегатных состояния вещества: жидкое, газообразное и плазму. Во всех этих состояниях вещество отличается от твердого тела своей текучестью.Текучестью называется способность жидкости сильно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил.

Основному свойству жидкости – текучести противостоит другое важное ее свойство – вязкость, т.е. способность сопротивляться действию сдвигающих сил.

Гидравлика изучает законы равновесия и движения капельных жидкостей, т.е. жидкостей в первом агрегатном состоянии. Жидкости по своей атомно-молекулярной структуре занимают промежуточное положение между твердыми телами и газами. В силу этой специфики жидкости имеют физические свойства, характерные и для тех и для других.

В гидравлике под капельной жидкостью понимают физическое тело, обладающее двумя особыми свойствами:

1. 
   жидкость весьма мало изменяет свой объем при изменении давления или температуры, и в этом отношении она подобна твердым телам;
   
2. 
   жидкость обладает текучестью, благодаря чему не имеет собственной формы и принимает форму того сосуда, в котором находится, и в этом отношении она сходна с газом.
   

Идеальная жидкость. В гидравлике при аналитических исследованиях часто используют модель реальной жидкости, которая носит название - «идеальная жидкость».

Под идеальной жидкостью понимают воображаемую жидкость, которая имеет следующие свойства:

1. 
   является несжимаемой, т.е. абсолютно не изменяет объем при изменении давления и температуры;
   

2. 
   у неё отсутствует вязкость, т.е. отсутствуют силы трения при ее движении.
   

Выводы, полученные на основе свойств идеальной жидкости, корректируются, введением поправочных коэффициентов.

Идеальная жидкость, в отличие от реальной (вязкой) жидкости, в природе не существует (примеч. - П.Л. Капица открыл явление сверхтекучести гелия при низких температурах).

Точно также полное отсутствие текучести характеризует в механике так называемое

---

Смотрите также файлы

• Российская федерация федеральный закон.docx

• Введение Целью курсового проекта является проектирование части системы внутреннего электроснабжения предприятия.docx

• Задание для самостоятельной работы к теме 1 Основы государственной политики в сфере воспитания. Базовые ценности российского общества.doc

• Учебная программа по учебному предмету Математика для 56 классов уровня основного среднего образования по обновленному содержанию.pdf

• 10 сыныпа арналан Web бадарламалау бліміне арналан тест тапсырмалары.docx