锥形喷管液体火箭发动机推力室计算v1_3.html 5.20KB HTML 61次下载

直流喷注器计算v7_1.html 2.32KB HTML 79次下载

氧气喷嘴计算v2_1.html 2.61KB HTML 78次下载

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背景，因为现在越来越多的业余火箭爱好者转入关于液体火箭发动机的使用。所以本帖举例使用软件来设计一个120牛的发动机。主要展示设计流程请勿按照此结构仿照制造，如果出任何问题，本人概不负责。

1,基本参数确定

   使用燃料为气氧乙醇,使它完全燃烧我们可列化学反应方程式。

    C2H5OH+3O2=(点燃)=2CO2+3H2O

    通过初中化学知识可以计算得到乙醇与氧气质量比值为2（实际当中可能会使用含有水的乙醇溶液， 此时重新带入水的进行计算即可）

   理论混合比为2那我们实际取1.6

   确定其他参数，设计推力为120N
   燃烧室压力2MPa 

确定以上几个参数我们可以通过Rocket Propulsion Analysis进行热力学计算

将以上确定的参数输入软件

点击左上角的三角形计算得到结果如下

我们将所需要的结果带入计算软件，注意需要的数据请自行翻译计算结果。英语水平好的就不用翻译了。需要用到哪些数据在哪个地方，只需要根据英语翻译成中文，或者是查相关学术翻译寻找。

代入计算参数有几个要注意的地方。喷管有一个收敛角度。这个角度范围较广因为收敛段对于喷管效率的影响很小。重点在于有一个扩张角度。这个直接影响喷管效率，并且影响非常重大。如果角度过大会导致效率很低，如果角度过小也会导致一定的的损失。这边建议取12到20度左右根据情况自行修改。注意喷管效率根据以下图表进行预估估算

2，发动机推力室设计

此时我们可以根据以上部分参数设计喷注器，注意一般液体火箭发动机通常是以喷注器为设计起点并非是先以推力室为设计起点。

关于收缩比等等参数的确定方法很多，本案例，你可以根据参数再计算截面流量密度看看是不是符合设计。方法很多种，因为本人水平较低以及本帖的定位所以不过多阐述。

此外燃烧室效率很多通常是使用实际测试得出，在设计计算时，可以预估一下，后面进行改变流量来达到额定推力。

3，喷注器设计

我们采用的为两股乙醇对撞中心氧气

共有一个氧气喷口和两颗乙醇喷嘴，两个乙醇喷嘴形成一定角度互相撞击，设计两个喷嘴直径压将流量相同所以动量相同所以合成角度为零。

我们要注意一个参数，就是喷嘴的流阻系数即流量系数。我们通过下列两个图表可以进行预估，然后再通过实际测试来得到准确参数。

另外一个需要注意的参数就是压降，通常来说我们一般取0.2-0.3倍的燃烧室压力

明确以上参数后，我们可以将数据带入软件计算

下一个是气氧喷嘴的计算，根据以上需要注意的点选择好参数后，同样带入计算器得到参数。

通过以上计算，我们就得到了所有参数后面就可以进行设计，然后进行强度效验。

4，接下来是关于气氧乙醇的管路系统设计

以上是系统管路图

下面展示搭建的一些图片

一定要注意减压器的流量能否供应所需流量，尽量寻找气氧减压器的流量特征，如果商家无法提供，一定要自己提前测试好保证流量供应。

此外，可以对上述管路系统增添涡轮流量传感器达到可以准确测量流量的目的。

注意，由于本人水平较低，所以其中会有大量错误，还请多多指教。