Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Соколов А.Н. "Альтернатива. Непостроенные корабли Российского императорского флота" (Военное дело)
Теория ракетных двигателей - Алемасов В.Е.
Алемасов В.Е., Дерегалин А.Ф., Тишин А.П. Теория ракетных двигателей — М.: Машиностроение, 1980. — 535 c.
Скачать (прямая ссылка): alemasov.djvu
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 213 >> Следующая

Степень снижения плотности теплового потока на участках жидкостной завесы может достигать 50—70%. Характерной является стабилизация плотности теплового потока, начиная с некоторого значения относительного расхода жидкости, вводимой для создания завесы.
Газовая завеса организуется либо при вводе на огневую стенку испаренного топливного компонента (например, водорода), либо при вводе продуктов газогенерации.
22. Б. 3. ТРАНСПИРАЦИОННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
При этом методе теплозащиты внутренняя стенка камеры или ее часть, если транспирационное охлаждение применяется на определенном участке камеры, изготовляется из мелкопористого материала с диаметром пор в несколько десятков микрон.
Пористый материал обычно получают спеканием порошков металлов или прессованием металлических сеток. При этом стремятся к тому, чтобы микроотверстия в материале располагались равномерно, а их количество на единицу площади было большим-
Защитное действие транспирационного охлаждения аналогично завесному. Если используется жидкий охладитель, то он по порам подается с небольшой скоростью на огневую поверхность стенки, создается защитная завеса, плотность теплового потока в стенку снижается. При некотором критическом значении расхода жидкого охладителя температура стенки становится равной температуре кипения жидкости при данном давлении. На режиме критического расхода внутренняя стенка защищается сплошной завесой жидкости. При снижении расхода жидкость частично испаряется, а завеса становится в основном газовой.
Предпочтительнее, особенно при использовании в качестве охладителей Н2 и NH3, испарять жидкий охладитель у наружной по-
303
верхности стенки и вдувать в пограничный слой у внутренней стенки холодный пар. Это обеспечивает большую равномерность охлаждения поверхности.
Количественные соотношения между расходом охладителя и снижением плотности теплового потока зависят от свойств охладителя, материала стенки и параметров газового потока. В общем случае расход охладителя при транспирационном охлаждении в 3—5 раз меньше, чем при завесном, что обусловлено небольшими скоростями ввода охладителя и равномерным охлаждением поверхности. Преимущества транспирационного охлаждения увеличиваются при больших температурных перепадах (Те—ТСТг).
Применение транспирационного охлаждения сдерживается рядом трудностей материаловедческого и технологического характера. При условии преодоления этих трудностей транспирационное охлаждение можно считать перспективным и почти единственно пригодным для охлаждения камер с очень высокими плотностями теплового потока в стенку (ЖРД на высокоэнергетическйх топли-вах с большим давлением рос газофазные ядерные ракетные двигатели) .
"', Вт//я2
Гст, К 1175г 9,0
22.6. ЕМКОСТНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ
Особенностью теплоотдачи при емкостном охлаждении, ранее охарактеризованном в табл. 22.1, является нестационарность процесса. После запуска двигателя элементы конструкции камеры нагреваются вследствие аккуммуляции тепла (теплоотвод в окружающую, среду пренебрежимо мал).
Температура стенки, вначале одинаковая по ее толщине и равная Tcio, быстро повышается на внутренней стороне и медленнее — на внешней. С ростом температуры огневой поверхности плотность теплового потока, зависящая от разности температур (Те—7"СТг), уменьшается, поэтому температура стенки растет сначала быстро, а затем медленно, асимптотически приближаясь к температуре газа и выравниваясь по толщине стенки. При достижении равенства ГСТг =Те передача тепла прекратится. На рис. 22.14 показано изменение температуры стенки на различных расстояниях от огневой поверхности у и изменение плотности теплового потока q по времени. Как видно, повышение температуры материала стенки в слоях, удаленных от огневой поверхности, замедленное.
4,0 Г,С
Рис. 22.14. Изменение температуры стенки и плотности теплового потока по времени (а' =2900 Вт/(м5 ¦ К), сталь)
304
При расчете нагрева стенок камеры процесс теплопередачи для упрощения обычно принимают одномерным; тепловым потоком в окружающую среду пренебрегают. При таких допущениях для расчета нестационарного теплообмена можно использовать уравнение
дТ/дг=а (д*Т/ду2) (22. 23)
при следующих граничных условиях:
т=0, Г (у, 0)=7-ст0=const; (22. 24)
у=0, я=-КЛдТ1ду)и^ (22.25)
у=8, Хст (дТ/ду)у„ъ« 0, (22. 26)
где б — толщина стенки; а=Хсг(сСтЯст — коэффициент температуропроводности; у — расстояние от огневой поверхности в направлении, перпендикулярном стенке.
Уравнение (22.23) вместе с граничными условиями справедливо как для однослойной, так и для многослойной стенки, при этом для многослойной стенки коэффициенты а и Лст будут иметь различные значения.
Точное решение уравнения (22.23) с учетом изменения во времени значения q н изменения от температуры величин а и ЯСт представляет известные трудности. Обычно применяют либо приближенный метод элементарных балансов, разработанный А. П. Ваничевым, либо численный метод интегрирования в конечных разностях. Решение уравнений нестационарного теплообмена приводится, например, в учебнике [64].
Предыдущая << 1 .. 112 113 114 115 116 117 < 118 > 119 120 121 122 123 124 .. 213 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.