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로켓 노즐은 4.0의 출구 대 중대 면적 비율을 가지며 목구멍 100 cm2 배기 가스는 4MPa TE와 같은 정체 압력을 갖는 연소 챔버에서 생성됩니다.

정체 온도는 초기 속도로부터 등방성으로 가져 오는 유체 입자의 온도이다. 등방성 관계와 주어진 정보를 사용하여 정체 온도를 결정할 수 있습니다.

정체 온도 ($ t_ {0} $)와 정적 온도 ($ t $) 사이의 등방성 관계는 다음과 같습니다.

$$ \ frac {t_ {0}} {t} =\ left (1 + \ frac {k-1} {2} m^2 \ right) $$

여기서 $ k $는 배기 가스의 특정 열 비율이고 $ m $는 마하 수입니다.

목구멍에서는 마하 수가 1이므로 우리는 다음과 같습니다.

$$ \ frac {t_ {0}} {t_t} =\ left (1 + \ frac {k-1} {2} \ 오른쪽) $$

여기서 $ t_t $는 목구멍의 정적 온도입니다.

우리는 또한 4 MPa의 목구멍 ($ p_t $)의 정체 압력 ($ p_0 $)과 정적 압력을 받았으며 압력과 온도 사이의 등방성 관계를 사용하여 $ t_t $를 찾을 수 있습니다.

$$ \ frac {p_0} {p_t} =\ left (\ frac {t_0} {t_t} \ 오른쪽)^{\ frac {k} {k-1}} $$

이전에서 $ t_0/t_t $에 대한 표현식을 대체하면 다음을 얻습니다.

$$ \ frac {p_0} {p_t} =\ left (1 + \ frac {k-1} {2} \ 오른쪽)^{\ frac {k} {k-1}} $$

$ t_t $에 대한 해결, 우리는 다음을 얻습니다.

$$ t_t =\ frac {p_t} {p_0} \ left (1 + \ frac {k-1} {2} \ 오른쪽)^{\ frac {1} {1-k}} $$

배기 가스가 $ k =1.4 $ 및 $ p_t =p_ {exit} $로 이상적이라고 가정하면 (흐름이 질식되었으므로) $ t_t $를 계산할 수 있습니다.

$$ t_t =\ frac {101.325 \ text {kpa}} {4000 \ text {kpa}} \ left (1 + \ frac {0.4} {2} \ right)^{\ frac {1} {0.4}} \ 712.

이제 정체 온도와 정적 온도 사이의 등방성 관계를 다시 사용하여 정체 온도 $ t_0 $를 찾을 수 있습니다.

$$ t_0 =\ left (1 + \ frac {k-1} {2} \ 오른쪽) t_t $$

$$ t_0 =\ left (1 + \ frac {0.4} {2} \ right) (712.71 \ text {k}) \ 대략 1068.77 \ text {k} $$

따라서, 연소실에서의 정체 온도는 약 1069 K입니다.

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