Использование охлаждающих свойств метана для увеличения энергетики жидкостных ракетных двигателей с дожиганием восстановительного газа - page 2

В качестве необходимого условия гарантированного надежного
охлаждения камеры приняты следующие предельно допустимые зна
-
чения температур
(
не более
):
для покрытия со стороны горячего газа
1000
C;
для стальной стенки со стороны газа
900
C;
для бронзовой
стенки со стороны газа
600
C;
для стальной или бронзовой стен
-
ки со стороны жидкости
500
C.
Температура жидкости на выходе
из охлаждающего тракта камеры
метана и воды принята без огра
-
ничения
, —
аммиака
не более
260
C (
температура равновесного
разложения согласно справочным данным
).
Кроме того
,
принималось
,
что гидросопротивление охлаждающего
тракта камеры не должно быть более
20
МПа
(
по условиям энергети
-
ческой увязки перепадов давления
),
а давление хладагента на входе в
охлаждающий тракт камеры не должно превышать
50
МПа
(
по услови
-
ям прочности паяных соединений
).
При поверочных расчетах охлаждения камер
(
при выборе соответ
-
ствующих расходов хладагентов
)
старались обеспечивать не только по
-
роговые значения критичных температур
,
но и характер их изменения
,
по возможности
,
близкий к проверенным на прототипах
.
Для каждого типа исследуемых камер проводились расчеты их
охлаждения по принятой отраслевой методике
[3]
для значения давле
-
ния
p
к
в камере сгорания
,
соответствующего номинальному у двигателя
-
прототипа
.
При этом определялся минимальный расход хладагента для
такой же схемы его протока
,
как у прототипа
,
обеспечивающий допу
-
стимые значения температур элементов конструкции камер
.
На рис
. 1
показаны зависимости минимальных расходов хладаген
-
тов от величины тяги камер
.
В результате расчетов получены оценки
Рис
. 1.
Зависимости минимального
расхода хладагента от тяги камеры
сгорания
минимальных расходов
,
достаточ
-
ных для надежного охлаждения ка
-
мер разной размерности
,
и оценки
ожидаемых температур хладаген
-
тов на выходе из камеры
(
рис
. 2),
которые необходимы для последу
-
ющего расчета энергетического ба
-
ланса двигателя
.
По мере увеличения тяги ка
-
меры удельный теплосъем
(
тепло
-
съем
,
отнесенный к расходу охла
-
дителя
,
равному
1
кг
/
с
)
уменьшает
-
ся во всем диапазоне рассмотрен
-
ных тяг
(
от
0,02
до
2
МН
).
16 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
1
1 3,4,5,6,7,8,9
Powered by FlippingBook