рассматриваемой схемы могут быть реализованы лишь при правиль
-
но выбранном сочетании основных термодинамических параметров
замкнутого контура
,
что в существенной степени определяется пра
-
вильным выбором его рабочего тела
.
Рабочее тело замкнутого контура
,
выполняя функции надежного охладителя высоконапряженной каме
-
ры ЖРД
,
осуществляя далее привод турбины ТНА с высоким уровнем
мощности
,
а затем конденсируясь в теплообменнике для обеспечения
стабильной работы центробежного насоса с высоким уровнем нагнета
-
ния
,
должно иметь сложный комплекс свойств
.
Поэтому практически
пригодными к рассмотрению оказываются лишь аммиак
(N
Н
3
)
,
вода
(
Н
2
О
)
и метан
(CH
4
)
,
важнейшей общей чертой которых является низ
-
кая молекулярная масса
,
определяющая возможность реализации боль
-
шой удельной работы расширения в турбине ТНА
.
Несмотря на общеизвестные достоинства воды
,
возможность ис
-
пользования ее в качестве рабочего тела контура затруднена из
-
за опас
-
ности замерзания
,
высоких значений критических параметров и боль
-
шой теплоты конденсации
,
что определяет повышенную тепловую
мощность конденсатора и
,
соответственно
,
большие его габаритно
-
массовые показатели
.
При отсутствии опасности замерзания метана низкая температу
-
ра его конденсации и соответственно малый температурный
“
напор
”
в
теплообменнике
-
конденсаторе относительно жидкого кислорода также
определяют его слишком большие размеры
.
Учитывая приведенные факторы
,
выбор делают в пользу аммиака
,
поскольку он
,
занимая как бы среднее положение между водой и ме
-
таном
,
имеет наиболее благоприятный комплекс необходимых базовых
свойств
.
Перспективны также водоаммиачные смеси
,
образующие рас
-
творы в широком диапазоне составов и характеризующиеся низкими
температурами замерзания
(
табл
. 1).
Таблица
1
Характеристики водоаммиачного раствора
Весовая доля
N
Н
3
в воде
8,75 14,5 21,2 25,9 29,8 31,8 33,2 35,0 38,6 45,1
Температура за
-
мерзания
,
◦
С
– 10 – 20 – 40 – 60 – 80 – 90 – 100 – 120 – 90 – 80
Ввиду особой важности
,
вопрос термокаталитической стабильно
-
сти чистого аммиака и наиболее перспективного водоаммиачного рас
-
твора
(35%
вес
. NH
3
)
в условиях температур
,
давлений и длительно
-
сти воздействия с учетом конструкционных материалов
,
был исследо
-
ван специалистами НПО
“
Энергомаш
”
и ИЦ им
.
М
.
В
.
Келдыша
.
Полу
-
60 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
2
