Цикъл на ракетен двигател с течно гориво - Студопедия

LRE е ракетен двигател, който работи с течно гориво. LRE е предложен от K.E. Циолковски (1857-1935) като двигател за полети в космоса през 1903 г. Практическата работа по създаването на ракетен двигател започва в САЩ през 1921 г. от Р. Годард (1882-1945), а през 1926 г. е изстреляна ракета от ракетен двигател. През 1931 г. първите в СССР ракетни двигатели с течно гориво ORM и ORM-1 са тествани в газодинамичната лаборатория (по-нататък РНИИ, НИИ-1, НИИТП) под ръководството на В.П. Глушко.

Идеалният LRE цикъл е директен газов изобарен цикъл на пълно разширение:

течно

където 1-2 е изохорният процес на компресиране и впръскване на компоненти на течно гориво в горивната камера с помощта на турбопомпено устройство (TPU). Приема се, че обемът на течността , къдетоvГ –е обемът на газообразните компоненти, т.е. специфичният обемvlсе пренебрегва в сравнение със специфичния обемvГ, както и че енталпиятаh1=h2=0, т.к. топлината не се отчита към течните компоненти на горивото;

2-3 – изобарен процес на топлоподаванеq1;

3-4 - адиабатно разширение на продуктите от горенето в дюзата на Лавал;

4-1 – изобарен процес на отвеждане на топлинаq2 към околната среда.

Тези процеси образуват цикъл с положителна мрежа ().

Топлинната ефективност на LRE цикъла ще бъде равна на:

,

защотоh1=h2=0. В метода на кръговите процеси, използван за анализ на цикъла на LRE, топлината на образуване на материята не се взема предвид при изчисляване на енталпиите. Следователно енталпиите и . Тогава

,

където е степента на повишаване на налягането. Тогава

.

По този начин топлинната ефективност на цикъла LRE нараства с увеличаване на налягането на работния флуид в горивната камера на двигателя (р3=р2).

Нека представим топлинната ефективност на цикъла LRE като:

.

Тогава можем да заключим, че за даден източник на топлина топлинната ефективност на LRE цикъла е толкова по-голяма, колкото по-голяма е степента на разширение на газа в дюзата, т.е. колкото по-голяма е разликата в енталпията (h3-h4), и резултатната работа на цикъла (наличната работа) се използва изцяло за създаване на кинетичната енергия на струята, изтичаща от дюзата на продуктите на горенето.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:

Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо