Студопедия — Системы питания ЖРД с предкамерной турбиной
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Системы питания ЖРД с предкамерной турбиной






В двигателях с предкамерной турбиной исключаются потери удельного импульса тяги ЖРД из-за затрат топлива на питание турбин. Особенно большое преимущество имеет схема с предкамерной турбиной при высоких давлениях в камере сгорания (выше 10–12 МПа).

Для обеспечения работы ЖРД по этой схеме давление перед турбиной должно быть больше давления в камере сгорания. Поэтому насосы системы питания с предкамерной турбиной должны обеспечивать более высокие давления, чем в системе питания с автономной турбиной. В ряде случаев бывает целесообразно иметь отдельный насос (газогенераторный), подающий в газогенератор часть компонента после основного насоса (рис. 3.6).

 

Рис. 3.6. Схема системы питания ЖРД с предкамерной турбиной, работающей на газе с избытком окислителя и имеющей дополнительный (газогенераторный) насос горючего: 1 – насос горючего; 2 – дополнительный насос горючего; 3 – насос окислителя; 4 – газогенератор; 5 – турбина; 6 – камера сгорания

 

Предкамерная турбина проектируется высокорасходной, т.к. турбинный газ дожигается в камере сгорания. При большом расходе газа для создания необходимой мощности турбины достаточен небольшой перепад давлений на колесе турбины: (обычно ). Поэтому предкамерные турбины называют низкоперепадными.

На рис. 3.7, 3.8 показаны схемы питания ЖРД с предкамерной турбиной и газогенератором, работающим на основных компонентах топлива. Один из компонентов полностью пропускается через ЖГГ (газифицируется), а другой компонент поступает в ЖГГ только лишь в количествах, необходимых для получения генераторного газа нужной температуры. Такие принципиальные схемы питания ЖРД получили название «газ – жидкость».

Рис. 3.7. Схема системы питания ЖРД с предкамерной турбиной, работающей на газе с избытком горючего: 1 – насос горючего; 2 – насос окислителя; 3 – восстановительный газ; 4 – турбина; 5 – камера сгорания

 

Рис. 3.8. Схема системы питания ЖРД с предкамерной турбиной, работающей на газе с избытком окислителя: 1 – насос горючего; 2 – насос окислителя; 3 – турбина; 4 – окислительный газогенератор; 5 – камера сгорания

 

Логическим развитием схемы с дожиганием «газ-жидкость» является схема, в которой в камеру сгорания поступают оба компонента в газифицированном виде. Такую схему называют схемой «газ-газ» (рис. 3.9). Система питания ЖРД с дожиганием «газ-газ» позволяет реализовать более высокие давления в камере сгорания (25–30 МПа). Для газификации компонентов используются два ЖГГ, один из которых работает на избытке горючего, а другой – на избытке окислителя. Для осуществления схемы «газ-газ» целесообразно иметь две предкамерные турбины (в случае применения самовоспламеняющихся топлив это требование обязательно). Каждая турбина может приводить в действие один насос. Тогда в системе питания ЖРД будет два ТНА. Однако можно обе турбины установить на одном валу с насосами, в этом случае конструктивно получится один ТНА. Кроме того, при разных давлениях в ЖГГ может оказаться целесообразным иметь отдельные насосы, питающие газогенераторы, с подачей в них части компонентов после основных насосов.

Отметим важную особенность схемы подачи «газ – газ» (рис. 3.9). В этой схеме можно существенно снизить давление и температуру газа перед турбиной по сравнению со схемой «газ-жидкость». Объясняется это тем, что в рассматриваемой схеме расход газов, проходящих через турбины, велик (равен расходу компонентов топлива). Это означает, что в схеме (см. рис. 3.9) потребная мощность турбины обеспечивается главным образом за счет расхода газа.

 

Рис. 3.9. Схема системы питания ЖРД с двумя предкамерными турбинами (газовая схема «с дожиганием»): 1 – насос горючего; 2 – насос окислителя; 3 – восстановительный газогенератор; 4 – окислительный газогенератор; 5 – турбина; 6 - камера сгорания

 

На рис. 3.10 представлена схема системы питания ЖРД с предкамерной турбиной по схеме «газ – жидкость» без газогенератора. В этом случае газификация одного из компонентов топлива происходит в рубашке охлаждения камеры сгорания. Газ после турбины поступает в камеру сгорания. Эта схема осуществлена в американском двигателе RL – 10, в котором горючим является жидкий водород. Необходимо заметить, что при больших давлениях в камере сгорания энергии газа, отбираемой от камеры при охлаждении, оказывается недостаточно для получения необходимой мощности турбины. Это ограничивает область применения данной схемы подачи топлива в ЖРД.

  Рис. 3.10. Схема системы питания ЖРД с нагревом рабочего тела в рубашке охлаждения камеры сгорания: 1 – насос компонента являющегося рабочим телом турбины; 2 – насос второго компонента; 3 – турбина; 4 – камера сгорания; 5 – клапанное устройство

 

Заключение

1. Автономные турбины являются высокоперепадными и малорасходными.

2. Автономные турбины снижают удельный импульс тяги двигателя на 2–6 % из-за выброса «мятого» газа за борт ракеты.

3. Автономные турбины применяют для маршевых двигателей средних тяг.

4. ЖРД с автономной турбиной работает по схеме «жидкость – жидкость».

5. Предкамерные турбины являются высокорасходными и низкоперепадными.

6. Двигатели с предкамерной турбиной выполняются по схеме «газ – жидкость» или «газ – газ».

7. Существуют схемы подачи топлива с предкамерной турбиной без ЖГГ.

8. Система питания ЖРД с предкамерной турбиной используется в двигателях большой тяги с высоким давлением в камере сгорания (25–30 МПа).

9. Двигатели с предкамерной турбиной более экономичны, т.к. в них исключаются потери удельного импульса тяги из-за расходования топлива на питание турбин.

10. Раздельная подача компонентов топлива применяется для ЖРД, работающих

на самовоспламеняющихся или криогенных компонентах топлива.

 








Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 1595. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Трамадол (Маброн, Плазадол, Трамал, Трамалин) Групповая принадлежность · Наркотический анальгетик со смешанным механизмом действия, агонист опиоидных рецепторов...

Мелоксикам (Мовалис) Групповая принадлежность · Нестероидное противовоспалительное средство, преимущественно селективный обратимый ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ-2)...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия