Задачи термодинамического расчета

Как уже отмечалось, в задачу термодинамического расчета входит определение температуры и состава газа в различных сечениях сопла. На основании этих расчетов в дальнейшем вычисляют расходный комплекс , скорость истечения , показатель изоэнтропы n, удельный импульс и некоторые другие параметры.

Состав ПС можно характеризовать парциальными давления газов , числом молей , мольными (объемными) долями . Индекс «_i» означает некоторое произвольно выбираемое вещество, содержащееся в ПС. Все эти величины взаимосвязаны, например:

, (4)

где P – общее давление смеси; n – общее число молей всех газов, образующихся при сгорании одного моля топлива.

Для выполнения термодинамических расчетов обычно задают состав и энтальпию топлива, давление торможения на входе в сопло и давление на выходе из сопла . Продукты сгорания считаются идеальными газами, поэтому к ним можно применить уравнение состояния идеальных газов. Внутренняя энергия, энтальпия, константы равновесия, теплоемкость от давления не зависят.

В состав ПС входит большое количество индивидуальных веществ. Так, даже для топлива, состоящего из четырех элементов (C, H, O, N), в составе ПС приходится при расчетах учитывать содержание одиннадцати газов: , , , , , , , , , , . Помимо 11 парциальных давлений (или числа молей ) неизвестной величиной является температура смеси . Для отыскания 12 неизвестных составляют систему из 12 уравнений. Одним из них является уравнение Дальтона:

. (5)

Для составления других уравнений предварительно необходимо провести термохимические расчеты.