Химические ракетные топлива
жүктеу/скачать 1.91 Mb. Pdf көрінісі
|
| К
ж =λ ж · 0,6 · (c ж / η ж ) ·0,4, (2.2) гдеλ ж – коэффициент теплопроводности, Дж/(м·с·град) c ж – удельная теплоемкость, Дж/кг·град, η ж –коэффициент динамической вязкости, Н·с/м 2 . Анализ показывает, что по величине К ж наилучшими охлаждаю- щими свойствами обладают гидразин и перекись водорода, средними – гептил, наихудшими – керосин. Однако, гидразин и перекись водорода термически неустойчивы. Комплекс К ж характеризует охлаждающие свойства компонентов при одинаковой скорости течения в охлаждающем тракте. Однако, ес- ли учитывать гидравлическое сопротивление в тракте, то лучше охла- ждающие свойства компонентов характеризовать по значению тепло- вого потока, воспринимаемого компонентом топлива при выбранной разности температур и скорости течения. В таблице 2.2 приведены ха- рактеристики для различных компонентов ЖРТ (вода взята для срав- нения). 44 Таблица 2.2 – Параметры теплового потока q, воспринимаемого компонентом топлива при ∆Т=200 С, Р=2МПа Компонент Температура компонента при подаче в камеру, оС Плотность компонента кг/м3 103 Кж w, м/с Тепловой поток q, кДж/м2 с H 2 O – вода +50 0,990 0,258 62,9 9840 H 2 ж – водород -253 0,070 0,565 235,4 7508 N 2 O 4 – азотный тетраоксид +50 1,375 0,173 53,5 7512 N 2 H 4 – гидразин +50 0,983 0,166 63,2 6305 O 2 ж – кислород -183 1,144 0,114 58,6 4607 HДМГ – гептил +50 0,760 0,099 71,8 3397 H 2 O 2 – перекись водорода +25 1,431 0,093 52,4 4128 Керосин T-1 +50 0,795 0,085 70,3 2963 Как видно из таблицы 2.2, наилучшими охлаждающими свойст- вами в принятых условиях обладают вода и водород, затем идут тетра- оксид азота и гидразин и далее – жидкий кислород. Существенно более низкими охлаждающими свойствами обладают широко распростра- ненные горючие – гептил и керосин Т1. При внутреннем завесном или транспирационном способах охла- ждения к компонентам топлива предъявляются несколько иные требо- вания. При внутреннем охлаждении основная доля теплового потока поглощается за счет процесса испарения или разложения компонента топлива. Завесное охлаждение осуществляется подачей жидкого компо- нента, как правило, горючего с небольшой скоростью на внутреннюю поверхность камеры сгорания и сопла через отверстия или щели в спе- циальном поясе завесы охлаждения. В результате взаимодействия с основным потоком струи жидкости прижимаются к стенке, образуя на ней сплошную жидкую пленку. Жидкая пленка, двигаясь по стенке, прогревается, испаряется (или разлагается) и, перемешиваясь с бли- жайшими слоями газа, постепенно выгорает, образуя низкотемпера- турный слой газа. Транспирационное охлаждение основано на использовании спе- циальных пористых материалов и осуществляется путем подачи – про- давливания охлаждающей жидкости на огневую поверхность. Тепло- вой поток, отдаваемый продуктами сгорания в стенку, расходуется, с одной стороны, частично или полностью на прогрев и испарение жид- кости, а с другой, сам тепловой поток здесь мал, так как возле стенки 45 образуется пограничный слой, насыщенный парами жидкости с низкой температурой. Таким образом, охлаждающие возможности компонентов топлива играют существенную роль и могут быть определяющими при выборе топливной пары. жүктеу/скачать 1.91 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|