рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Горение твердых топлив

Горение твердых топлив - раздел Политика, Курс лекций по направлениям двигательные установки летательных аппаратов дула Горение Твердых Топлив Есть Последовательность Процессов В Соответствии Со Сх...

Горение твердых топлив есть последовательность процессов в соответствии со схемой рис. 4.3. После прогрева поверхностного слоя баллиститного топлива устройством запуска ДУ происходит газификация топлива, а в зоне горения экзотермические реакции приводят к формированию пламени с определенной для каждого топлива температурой. Принято, что механизм горения смесевых топлив индетичен рассмотренному, особенности проявляется в сложной последовательности превращения исходных частиц металла (А1): агломерация (укрупнение) на поверхности, воспламенение, вынос в газовую фазу, горение и движение в ней. Зерна окислителя на порядок больше частиц металла в горючем-связующем, заполняющем карманы между зернами. При прохождении фронта горения происходит слияние частиц, накопившихся в кармане, возникают агрегаты частиц, по размерам на порядок крупней исходных. Горение и движение этих агрегатов происходит с коагуляцией и распадом, состав продуктов сгорания может отличаться от рассчитанного по моделям равновесной термодинамики.

Механизм горения ТТ определяется условием теплообмена между потоком продуктов сгорания и поверхностью заряда, а также тепловыми эффектами в прогретом слое. Экспериментально установлено, что горит равномерно параллельно начальной поверхности заряда при условии однородности состава, а линейная скорость горения (скорость перемещения поверхности горения) зависит от давления, начальной температуры заряда ; скорости потока продуктов сгорания ; деформации заряда и перегрузки , действующей на ДУ:

 

Зависимости скорости горения от давления по обработке экспериментальных данных имеют вид:

, , , .

Обычно во внутренней баллистике РДТТ используют степенную зависимость , величины и определяют экспериментально в приборе постоянного давления и корректируют по данным стендовой отработки ДУ. Для смесевых и двухосновных топлив , а для баллиститных .

Снижение давления уменьшает скорость горения и при пороговом значении процесс становится неустойчивым или совсем прекращается. Для баллиститных топлив МПа, а для смесевых и двухосновных модифицированных МПа. Это объясняется тем, что при низких значениях давления скорость в экзотермических реакций в зоне горения уменьшается и времени пребывания элементарного объёма газа в корпусе ДУ недостаточно для завершения реакций – процесс горения прекращается. У смесевых топлив температура продуктов сгорания выше, скорости реакций больше и теплоты в поверхностном слое накоплено больше, поэтому смесевые топлива имеют существенно меньшее значение .

Неустойчивость горения может проявляться при и это связана с глубиной спада давления . Неустойчивое горение при снижении давления наступит, если время снижения этого давления меньше времени тепловой релаксации прогретого слоя топлива. За время релаксации принимают время сгорания слоя толщиной .

Время спада давления и условие неустойчивости горения примет вид .

Это явление в горении твердых топлив используется для прекращения горения заряда РДТТ, т.е. прекращения работы ДУ, Экспериментально установлено значение критического значения , гарантирующего надежное гашение заряда. Для смесевых топлив


ЛЕКЦИЯ 5

Теперь рассмотрим другие факторы, влияющие на скорость горения. Зависимость скорости горения от температуры заряда в диапазоне 243…343К

,

где - скорость горения при номинальной температуре К. Смесевые и модифицированные топлива имеют значения 1/К, а баллиститные - 1/6К.

Скорость горения зависит от скорости потока продуктов сгорания вдоль горящей поверхности, начиная с некоторого порогового значения. Исторически этот эффект называют эрозионным горением, хотя никакой эрозии топлива (исчезновения массы заряда дискретными частицами) не существует, просто увеличивается тепловой поток в поверхность топлива, а вследствие проводимости теплоты в заряде увеличивается толщина прогретого слоя и скорость горения увеличивается. Применяют эмпирические зависимости вида


где значения пороговой скорости и коэффициента устанавливается экспериментально. В практике двигателестроения этого явления стараются избежать и проектируют заряд такой формы, которая исключает обтекание горящей поверхности топлива с большими значениями скорости потока.

Зависимость скорости горения от деформации при растяжении заряда имеет вид


где величина коэффициента b близка к 1. Возникающие деформации приводят к образованию микротрещин в поверхностном слое заряда и скорость горения топлива увеличивается.

Скорость горения топлива увеличивается с ростом значения перегрузки , действующей на ДУ. В смесевых топливах агломераты алюминия прижимаются к поверхности и увеличивают толщину прогретого слоя топлива, в баллиститных топливах происходит интенсификация теплообмена от газовой фазы к поверхности топлива. Незначительное увеличение скорости горения происходит при больших значениях перегрузки ( ) и при создании РДТТ УБР это явление можно не учитывать.

Абсолютное значение скорости горения ТТ – очень важный показатель для УБР с РДТТ - он определяет возможные пределы времени работы маршевых ДУ и их геометрические размеры (коэффициент заполнения корпуса топливом). Значения скорости горения большинства ТТ в зависимости от состава и структуры в стандартных условиях (исторически сложилось в практике двигателестроения, что стандартными условиями для оценки ТТ в некотором условном двигателе считают МПа, МПа, К) находится в диапазоне 5...25 мм/с.


 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по направлениям двигательные установки летательных аппаратов дула

Гоу впо мгту им н э баумана.. в е медведев а г минашин с д панин б б петрикевич..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Горение твердых топлив

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Краткий исторический экскурс
Человечество впервые увидело реактивное движение на примере каракатицы – живого существа, передвигающего отбрасыванием воды и сокращением мышц внутри организма. Порох, состоящий из смеси с

Тяга ракетного двигателя
Энтальпию продуктов сгорания в камере сгорания в кинетическую энергию струи можно преобразовать различными способами: подводом теплоты и массы по тракту постоянной геометрии, ускорением в сужающихс

Удельные параметры ракетного двигателя
Абсолютная величина тяги РД никак не характеризует степень совершенства РД. Для ЖРД качественным показателем является удельный импульс тяги (удельный импульс) - величина импульса тяги двигателя с е

Расходный комплекс камеры
Задается соотношением . Размерность: в СИ β [м/с], в ТСЕ β[сек]. Характеризует удельный импульс, создаваемый только камерой сгорания (корпусом двигателя) без со

Коэффициент тяги
Задается соотношением . Коэффициент тяги показывает увеличение тяги двигателя вследствие наличия сопла. Иногда КТ называют безразмерной тягой. Теоретическое значение

Геометрическая степень расширения сопла
Эта величина не только определяет размеры сопла, но и характеризует основные параметры работы сопла: (или скорость ). Связь между основными параметрами определяется известными из газовой динамики с

Оценка эффективности ракетного двигателя
Очевидно, что эффективность РД можно оценивать только с позиций ЛА, т.е. критерии качества РД должны вытекать из целей ЛА как объекта высшего уровня иерархии. Из курса ОУЛА известно, что критерием

Топлива ракетных двигателей
Под топливом РД будем понимать вещество или совокупность веществ, способных к химическим реакциям с выделением энергии и к образованию высокотемпературных продуктов для создания тяги. Таких веществ

Жидкие ракетные топлива
По назначению жидкие ракетные топлива (ЖРТ) подразделяют на основные, пусковые и вспомогательные. Основные предназначены для создания тяги маршевых двигателей, т. е. разгона полезной нагрузки, а та

Коэффициент избытка окислителя
Рассмотрим соотношение компонентов в двухкомпонентном топливе. Горючее содержит преимущественно элементы с электроположительной валентностью (С, Н, AI, В и др.), а окислитель - с электроотрицательн

Твердые ракетные топлива
К твердым топливам, являющимися источниками энергии на борту ракеты и рабочего тела двигателей, предъявляют ряд требований, схожих с требованиями к жидким топливам. Ясно, что нужны рецептуры с наиб

ЛЕКЦИЯ 4
Продукты сгорания твердого топлива оказывают воздействие на материалы тракта и для массового совершенства тепловой защиты ДУ необходимо выбирать или создавать рецептуры с меньшим значением величины

Гибридные топлива
Гибридным называют топливо, в котором один компонент перед запуском двигателя находится в твердом виде, а другой - в жидком. Твердый компонент размещен в корпусе двигателя (аналогия с РДТТ), жидкий

Горение жидких топлив
С момента впрыска в камеру до полного преобразования в конечные продукты сгорания компоненты проходят путь сложных превращений. Рабочий процесс в камере должен обеспечить максимальную полноту сгора

Горение гибридных топлив
Горение происходит по поверхности твердого компонента, капли жидкого компонента движутся вместе с продуктами сгорания как жидкогазовая смесь, продукты испарения жидкости диффундируют к поверхности

Термодинамические расчеты состава и параметров рабочего тела
Моделирование рабочих процессов в РД начинает с расчета равновесного состава продуктов сгорания и значений термодинамических параметров ( и др.). Кроме того, необходимо знать переносные св

Термогазодинамика потока рабочего тела
Перейдем к термогазодинамике потоков – определению параметров движущегося рабочего тела. Рассмотрим наиболее простую модель движения газа: одномерное установившееся адиабатическое (изоэнтропическое

Течение газа в соплах
Сопло является трансформатором энергии в ракетном двигателе и его назначение - получение наибольшего значения скорости истечения рабочего тела, существенно превышающего значение скорости звука. Это

Профилирование сопла
В сопле камеры двигателя происходит расширение и разгон продуктов сгорания (рабочего тела), т.е. преобразование тепловой энергии, получаемой в камере сгорания, в кинетическую энергию движения газов

Потери удельного импульса в ракетных двигателях (в камере ЖРД и РДТТ)
Отличие параметров продуктов сгорания (рабочего тела) при действительном рабочем процессе в камере ЖРД, корпусе и СБ РДТТ (горение, расширение) от параметров идеального рабочего процесса учитываетс

Потери удельного импульса в сопле
Коэффициент потерь удельного импульса в сопле РД представляется в виде:   где - составляющие потерь в сопле. Представление аддитивной суммой не совсем корректно ввид

Конвективный теплообмен
Перенос в движущейся среде любой субстанции (массы, импульса, теплоты) происходит как молекулярным хаотическим движением, так и конвективным (макроскопическим) движением молей газа или жидкости. Ко

Двигателя твердого топлива
Газовая фаза продуктов сгорания топлив содержит кислородосодержащие компоненты ( и др.), которые через пограничный слой подходят к нагретой поверхности материалов тракта сопла и окисляют их. Возник

Радиационный теплообмен в ракетных двигателях
В высокотемпературных продуктах сгорания топлив ракетных двигателей происходят процессы переноса энергии в форме излучения - атомно-молекулярного перехода части внутренней энергии вещества в поток

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги