Страницы: 1 2 3 4 5 След.
RSS
Минимальный классический ЖРД ВПВ-пропан, как бы оценить охлаждение?
 
Уважаемые форумчане,

занялся тут на досуге расчётом небольшого ЖРД. Прямо скажем, хотелось совсем небольшого - килограмм на 5 тяги. С высококонцентрированной перекисью водорода и пропаном в качестве компонентов топлива. Высотный - планируется относительно большое сопло. И по возможности невысокого давления в камере.

Хотел использовать RPA в помощь. Дело в том, что меня особенно беспокоит его охлаждение - при такой тяге расход топлива невелик, а не слишком высокое давление не позволяет иметь охлаждаемую площадь небольшой. Что такое "невысокое давление" - собственно, вопрос; можно так спросить - какое наименьшее давление получится иметь в этом движке, чтобы он не прогорал? В принципе хотелось бы рассчитывать на вытеснительную подачу.

RPA (http://www.propulsion-analysis.com) не позволяет, во всяком случае, напрямую, рассчитывать охлаждение перекисью. Не хватает данных по компоненту. Может, вы что посоветуете - как, не отходя слишком далеко от задачи, какие-то оценки всё же провести?

Параметры можно варьировать в каких-то пределах, конечно. Давление - может быть, от 4 до 40 атм в камере? Степень концентрации - скажем, от 82 до 98 процентов? Камеру хотелось сделать алюминиевой. УИ хотелось бы, конечно, иметь повыше - на какой тут можно рассчитывать? 2600 м/с, скажем? Или можно больше?
 
А ВПВ вообще получится охлаждать? Она же разлагаться начнет от температуры, ато и рванет...
 
Вообще двигатель с вытеснительной подачей и регенеративным охлаждением это такая редкость. Как бы не совсем нету.
Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер

Чем мрачнее и непригляднее реальность тем ярче и цветистее бред. (с) Старый Ламер
 
За перикись-пропан не скажу, но воздух-пропан атмосферах на 4х прожигали (уточню, задача была - пескоструйка внутренней поверхности труб). Камера из 12Х18Н10Т. Подача ПБС в камеру - по спирали от критики (распределенная подача по радиусу). Работал в широком диапазоне альфа. Правда там расход ПБС был порядка 10 г/с. По УИ, КМК больше 1900 м/с не выйдешь. А в принципе - Алемасов в помощь.
Насколько я помню - в микроЖРД удельный вес камеры не велик, больше весит автоматика, т.ч. с материалом камеры можно не заморачиваться и взять нержавейку.
На какой ресурс планируется движок?
 
Цитата
Sellin пишет:
А ВПВ вообще получится охлаждать? Она же разлагаться начнет от температуры, ато и рванет...
У ВПВ большая теплоёмкость и её большая доля от общей массы компонентов. Кипит выше, чем вода - тем более давление повышает температуру кипения - но, конечно, скорость разложения с температурой растёт, и некий предел не хотелось бы переходить.
Цитата
Старый пишет:
Вообще двигатель с вытеснительной подачей и регенеративным охлаждением это такая редкость. Как бы не совсем нету.
Редкость, да.
Цитата
Glaurung пишет:
За перикись-пропан не скажу, но воздух-пропан атмосферах на 4х прожигали (уточню, задача была - пескоструйка внутренней поверхности труб). Камера из 12Х18Н10Т. Подача ПБС в камеру - по спирали от критики (распределенная подача по радиусу). Работал в широком диапазоне альфа. Правда там расход ПБС был порядка 10 г/с. По УИ, КМК больше 1900 м/с не выйдешь. А в принципе - Алемасов в помощь.
Насколько я помню - в микроЖРД удельный вес камеры не велик, больше весит автоматика, т.ч. с материалом камеры можно не заморачиваться и взять нержавейку.
На какой ресурс планируется движок?
Ресурс планируется относительно большой. Скажем, 1000 секунд. Нержавейка, боюсь, не подойдёт - каталитически разлагает перекись.
 
В камере пусть себе разлагает. При тяге 5 Кгс охлаждение может быть завесным, или абляционным.
Изменено: Salo - 08.07.2014 22:01:48
"Были когда-то и мы рысаками!!!"
 
Цитата
Salo пишет:
В камере пусть себе разлагает. При тяге 5 Кгс охлаждение может быть завесным, или абляционным.
А какой УИ при этом будет?
 
Цитата
avmich пишет:
RPA ( http://www.propulsion-analysis.com ) не позволяет, во всяком случае, напрямую, рассчитывать охлаждение перекисью. Не хватает данных по компоненту. Может, вы что посоветуете - как, не отходя слишком далеко от задачи, какие-то оценки всё же провести?
Ну, можно в Маткаде по методике Иевлева посчитать. Вопрос, конечно, насколько расчёт будет соответствовать истине.  :)
Также можно загнать одни и те же данные в РПА и в этот файлик и посмотреть, чего они там выдадут.
Изменено: Александр Хороших - 08.07.2014 22:23:10
 
А каково назначение проектируемого двигателя?На какое количество включений?И почему там пропан в качестве горючего, а не керосин?
 
Цитата
Антон Матвеев пишет:
А каково назначение проектируемого двигателя?На какое количество включений?И почему там пропан в качестве горючего, а не керосин?
А большая разница? Пропан - более легко добываемый компонент, чем ракетный керосин. При, кажется, примерно 8 атм он жидкий уже.

Количество включений хочется иметь неограниченным. Запуск - самовоспламенение разложенной перекиси с горючим. Импульсы тяги не слишком короткие - не доли секунды, будем считать, что это не ЖРД ориентации.
Изменено: avmich - 08.07.2014 22:37:25
 
Цитата
Александр Хороших пишет:
Цитата
avmich пишет:
RPA ( http://www.propulsion-analysis.com ) не позволяет, во всяком случае, напрямую, рассчитывать охлаждение перекисью. Не хватает данных по компоненту. Может, вы что посоветуете - как, не отходя слишком далеко от задачи, какие-то оценки всё же провести?
Ну, можно в Маткаде по методике Иевлева посчитать. Вопрос, конечно, насколько расчёт будет соответствовать истине.
Также можно загнать одни и те же данные в РПА и в этот файлик и посмотреть, чего они там выдадут.
Что, методику Иевлева уже в Маткад загнали? :) РПА по той же методике считает. Как бы не было той же проблемы с данными по компоненту...
 
Цитата
avmich пишет:
Что, методику Иевлева уже в Маткад загнали?
Когда считали курсач по камере, да. Единственное, что выполняемый итерационный расчёт приходится считать руками - заново вбивать необходимые данные. Написать файл, который бы считал автоматом, ума не хватило :(
 
Цитата
Александр Хороших пишет:
Цитата
avmich

пишет:
Что, методику Иевлева уже в Маткад загнали?
Когда считали курсач по камере, да. Единственное, что выполняемый итерационный расчёт приходится считать руками - заново вбивать необходимые данные. Написать файл, который бы считал автоматом, ума не хватило
Сaш, личку посмотри.
Шли бы Вы все на Марс, что ли...
 
Цитата
avmich пишет:
Цитата
Антон Матвеев пишет:
А каково назначение проектируемого двигателя?На какое количество включений?И почему там пропан в качестве горючего, а не керосин?
А большая разница? Пропан - более легко добываемый компонент, чем ракетный керосин. При, кажется, примерно 8 атм он жидкий уже.

Количество включений хочется иметь неограниченным. Запуск - самовоспламенение разложенной перекиси с горючим. Импульсы тяги не слишком короткие - не доли секунды, будем считать, что это не ЖРД ориентации.
А что это, если не ЖРД ориентации, тем более при таком небольшом ресурсе? Экспериментальный двигатель для отработки новой топливной пары? Маршевый двигатель для разгонного блока нанокласса?
 
Давайте считать ресурс большим. Давайте 10000 с поставим, если нужна конкретная цифра. С какого-то момента рост ресурса уже не так важен.
 
Как будет время - посчитаю. Начальную температуру ВПВ какой брать? 273 К?
Если всё будет плохо получаться, можно попробовать посчитать и с меньшей температурой. При 80% концентрации температура кристаллизации -25 град. С, при 90% -11,7, при 100% -0,56.
Но тут есть подводный камень: ниже 0 град. С вязкость значительно увеличивается, но значения вязкости в книжке не даются.
Данные - по книжке В. Н. Зрелова "Жидкие ракетные топлива".
 
Мысли вслух: опять же подогретая ВПВ будет легче разлагаться на катализаторе КС...
 
Для расчёта мне нужны:
- массовый секундный расход ВПВ и пропана;
- их температуры на входе;
- давление в КС;
- показатель адиабаты в КС, газовая постоянная (хотя это я могу и сам посчитать);
- давление на срезе сопла;
- газодинамический профиль КС.
 
Цитата
avmich пишет:
И хотелось бы, конечно, иметь повыше - на какой тут можно рассчитывать? 2600 м/с, скажем? Или можно больше?
Для 90% концентрации перекиси:
1) Ркс=4 атм, Рсрез=0,006 МПа
Альфа(оптимальное)=0,94
Км=7,25
Iпустотный=2960 м/с.
2) Ркс=40 атм, Рсрез=0,006 МПа
Альфа(оптимальное)=0,99
Км=7,64
Iпустотный=3310 м/с.

Если вытеснительная подача, то Ркс надо оптимизировать, чтобы получить минимальную массу баков и наилучший удельный импульс.
Изменено: Александр Хороших - 09.07.2014 04:08:41
 
А ТНА не получится сделать?..  
Страницы: 1 2 3 4 5 След.
Читают тему (гостей: 1)
Журнал Новости Форум Фото Условия и правила