Равновесная температура оболочки неохлаждаемого насадка сопла. . .
где
¯
j
0
=
/
̃︀
0
;
̃︀
0
= (
a
г
*
г
+
a
с с
)
/
(
a
г
+
a
с
)
;
0
=
̃︀
e
0
s
0
̃︀
3
0
/
(
a
г
+
a
с
)
;
̃︀
e
0
=
e
(1
−
3
0
)
/
(1
−
3
0
+
e3
0
) +
e
1
.
Построенная модель учитывает в падающем на внутреннюю по-
верхность насадка излучении лишь эффективное излучение этой по-
верхности. В действительности на эту поверхность также падает излу-
чение от охлаждаемой расширяющейся части сопла (поз.
2
на рис. 1)
и излучение газа в камере сгорания (поз.
4
на рис. 1), проходящее че-
рез минимальное сечение сопла (поз.
3
на рис. 1). Влияние первого
фактора мало по сравнению с самооблучением насадка с достаточ-
но высокой температурой его поверхности, поскольку температура
поверхности охлаждаемой части сопла значительно меньше. Влияние
второго фактора существеннее в силу высоких значений температуры
и давления газа в камере сгорания и сужающейся части сопла. Если
пренебречь поглощением потока излучения, проходящего через мини-
мальное сечение сопла, газом в расширяющейся части сопла и излу-
чением этого газа, то учесть влияние второго фактора можно добав-
лением в правую часть равенства (7) дополнительного слагаемого.
Пусть
e
и — коэффициент излучения и температура газа
в минимальном сечении сопла соответственно, а
∘
— взаимная по-
верхность излучения [6] внутренней поверхности насадка и круглой
площадки радиусом в минимальном сечении сопла. Тогда непо-
средственно с этой площадки на внутреннюю поверхность насадка
будет падать поток излучения плотностью
∘
=
e s
0
4
∘
/
. Из-
лучение площадки в минимальном сечении, частично отраженное
от охлаждаемой части сопла и также падающее на внутреннюю по-
верхность насадка, можно не учитывать в силу большого значения
коэффициента поглощения поверхности этой части сопла. В итоге
вместо равенства (7) запишем
*
=
es
0
4
+ (1
−
e
)(
*
3
0
+
∘
)
.
(9)
Величину
∘
оценим применительно к упрощенной схеме, за-
менив внутреннюю поверхность охлаждаемой расширяющейся части
сопла с криволинейной образующей боковой поверхностью конуса.
Тогда получим
∘
=
1
−
2
, где [4, 5]
1
=
p
2
(︁
2
+
2
1
+
2
охл
−
√︁
(
2
+
2
1
+
2
охл
)
2
−
4
2 2
1
)︁
,
2
=
p
2
(︁
2
+
2
2
+(
охл
+ )
2
−
√︁
(
2
+
2
2
+ (
охл
+ )
2
)
2
−
4
2 2
2
)︁
,
охл
— длина охлаждаемой расширяющейся части сопла.
Сопоставляя формулы (4) и (9), находим
∘
=
*
3
0
+
∘
. С учетом
этого равенства и соотношений (3) и (9) для среднего по поверхно-
сти значения плотности потока результативного излучения запишем
5
