EG54> Поэтому струя отбрасываемого газа (на рисунке) разбивается на два потока. Главный(красный) равен диаметру критики и он создает основу тяги. Второстепенный отклоняется на угол а , из-за до расширения давления потока до атмосферного и бесполезно тратится на завихрения.
Нет.
Или, как принято в интернетах, "Это не так!"
EG54> Сопло Лаваля же потерянный для тяги угол а возвращает в работу.
И опять нет.
EG54> Твой диаметр 9 мм. Допустим поставим 10 мм. Вроде бы масса отбрасываемая должна быть больше, но скорость истечения то уменьшиться, значит и масса тоже.
Опять нет.
EG54> Природа не ошибается.
Но люди ошибаются.
EG54> И не очень понятно, на каком расстоянии в расширяющемся потоке наступает давление равное атмосферному.
Есть графики, по которым это определяется легко.
=====
Всё, что нужно для проектирования двигателя:
1. тяга двигателя (задаётся "с потолка" — в ТехЗадании);
2. давление в двигателе (определяется возможностями производства);
3. зависимость линейной скорости горения от давления (закон горения — определяется экспериментально);
4. график Sutton_3_7.jpg.
=====
Из давления и закона горения определяем линейную скорость горения.
Из Пропепа ориентировочно определяем УИ. То, что покажет Пропеп при выбранном давлении, надо (пока) умножить примерно на 0.8. Потом можно будет уточнить.
Расход_топлива [кг/с] = Тяга [кг] / УИ [с]
Разделив расход на плотность топлива и скорость горения получаем площадь горения.
Пример:
Тяга 6 килограммов.
УИ из Пропепа 150, берём 150 * 0.8 = 120.
При выбранном давлении из закона горения скорость 10 мм/с (0.01 м/с).
Плотность топлива 1.5 г/см (1500 кг/м3).
Расход = 6 / 120 = 0.05 кг/с
Площадь = 0.05 / 1500 / 0.01 = 0.0033 м2 = 33 см2
33 см2 — это круг, диаметром 65 мм, наверное, это будет торцевик.
Или гораздо меньшего диаметра канальник.
Полученная площадь горения заставляет выбрать геометрию шашки.
Хотя к расчёту сопла двигателя это не имеет отношения.
=====
Пусть давление в двигателе 20 атм. А снаружи 1 атм.
То есть, отношение давлений P1 / P3 = 20
Смотрим на графике Sutton_3_7 на кривую линию подписанную 20.0.
И её пересечение с линией optimum thrust coefficient.
Получаем:
Area ratio = 3.6
CF = 1.4
Считаем площадь критики:
F = A2 * CF * P1
A2 = F / CF / P1 = 6 / 1.4 / 20 = 0.2143 см2 — диаметр 5.22 мм
Считаем выходной диаметр сопла:
sqrt(Area ratio) = 1.8974
5.22 * 1.8974 = 9.91мм
=====
Это получились ориентировочные величины. Потому что к УИ сразу был применён коэффициент 0.8.
В нём прячутся несколько типов потерь:
Потери на расходимость (сопло коническое);
Потери на двухфазность;
И другие.
"РД на химическом топливе", Стр. 115, Рис. 61.
Там же есть Рис. 59 — потери на расходимость от угла и расширения.