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时间:2019-02-25
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1、第一章如何设计自己的发动机 设计参数: 1. 油气比喷气发动机依靠油气燃烧产生反作用力,根据油品的爆炸极限,燃油与空气重量比,一般在15-20%。即一升空气约需一克的油。 2.喷气频率,喷气发动机喷气频率与机身长度有关,同一直径下,机身越长频率越低。 3.机身直径与长度比L/D 发动机长度与直径是发动机设计的重要步聚,长度与比直径一般在10-17。4.计算公式 发动机的推力是由许多因素决定的,如下公式可说明:m*va=F*t V=发动机体积(dm^3.)f=喷气频率.(Hz)va=喷气速度.(m/s)F=推力(N,Newton)fc=油耗(g
2、ram/second)m=空气质量kgt=时间s秒. 以时间一秒,m=实际进入发动机的油气量X换算得出m*v=F*t.m=mass=X% 实际推力:F(Newton)=(X*D^2*3.1415*L*v^2)/(L*8) 由以上公式可以得出尾喷管直径越大,发动机的推力越大,同时进入的油气X越多就能产生更大的推力。 5.尾喷管长度 根据国外爱好者的实际经验,尾喷长度与对推力的影响较小,而对发动机工作的可靠性有较大影响。 发动机的尾喷管较长,阀片的工作频率f较低,但每次吸入油气较多,使每次做功增大。长的喷管可以使发动机接近最大理论推力。同时空气吸
3、入性能较好,使发动机容易发动。 短的尾喷会使发动机喷气频率f加大,,同时间吸入的油气较少,因此,推力并没增加。并会使发动机不易发动,工作不稳定。 (提示:为了调节发动机方便起见,实际制作长度要比理论设计长些,因为长一些可以锯短。当短了要加长可就麻烦些,但不要太长,太长了结果会一样不工作)计算公式是: Y=0.152*X+470(mm),公制单位 (或Y=3.88*X+18,66(inc)-英制单位 参考数据: 发动机名Y=总长X=尾喷管截面积Brauner490907Alpha485531B-12600531Aerojet6101075PAM8
4、10907Sovfaa67011956.喷气速度 由于高温高压下喷气发动机喷气速度计算是一个复杂的过程,对于爱好者来说可用一个简化公式计算 va=2*L*f p90的计算为例:喷气速度为:150*2*0.86=258m/s. 7.单向阀通风孔面积 单向阀通风孔面积是发动设计最关键部,因为它关系到进入发动机的油与空气比. 计算公式 Y=0.4922*X–37(平方mm) 在这里(X=尾喷管截面积,Y=单向阀通风孔面积,如果是大的发动机可不减37). 另在设计中要考虑到阀片安装后会使通风孔面积减小10-20%,因此要留一定的余量。 计算结果大
5、约是尾喷管截面积的50-60%,一般设计可取55%(提示,稍大的通风面积可以让发动机更易点火)。 外国发动机设计参考: 发动机名阀通风面积Y尾喷截面积XBrauner452907Alpha381531B-12221531Aerojet6031075PAM506907Sovfaa6611195也可以已手册加工图自己验算一下,一般误差5%之间 8.进气口面积 位于发动机前端的进气孔最小面积不能小于单向阀通风孔面积。为了雾化燃料,空气在缩小部速度加大,因此进气通道被设计为喇叭状,也称为空气节流阀。 9.如何设计自己的发动机 一、首先确定发动机的推力
6、,根据上述公式,以实际油气进入系数X=0.75计算简化得到 发动机推力与尾喷截面积的关系,设计公式为 F(磅)=4.2磅*平方英寸(喷管面积)或者是:F(牛顿)=2.65牛*平方厘米(一千克力=9.8牛顿) 根据外国的设计为列: 如果要制作产生25磅推力的发动机,25/4.2=5.95s平方英寸得到尾喷管直径约2.75英寸。阀孔的面积为5.95*0.6552=3.9平方英寸。(这里系数0.6552设计者计算是取经验值) 由于阀加工形状的限制,那么单向阀的截面积可用3.9/0.55=7.1sqrinc,,以阀上开十个孔计算每个孔的面积为0.39s
7、qrinc,燃烧室截面积与单向阀的面积大致相同,能装进单向阀。喷管长度可简化计算 L=5.95*3.88+18.66=41.8,留余量,可取50英寸,如果喷管尾部采用扩张部分,长度为0.2*41=8,总长50的情况下,那么实际尾喷管长为50-8=42英寸. 最小空气入口面积为阀孔面积,即3.9平方英寸 国外P-90发动机实验数据(供参考) 各参数如下V=2.9litrefc=6.7gram/secf=150Hzva=258m/sF=85Newton 第二章喷气发动机制作 1.材料选择由于发动机在高温下工作,所以不能用铝,等低熔点金属。 一
8、般对于爱好者来说,可使用碳钢,铝合金。不锈钢管是最佳的材料,你可以在五金店找到,各种规格都有,还可以用的材料是摩托车或汽车的排气管,是由碳钢组成,外表
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