- •Билет №1
- •Конструкция средней части камеры жрд:
- •Структурные схемы хрд и нхрд приведены на рис
- •Формы камер сгорания:
- •Билет №3
- •Классификация головок камер жрд
- •Билет №4
- •Сравнение размеров двигателей
- •Билет №5
- •Билет №6
- •Формы баков, применяемых на ла:
- •Влияние исходного положения топлива в баке на центровку лa:
- •Билет №7
- •Распределение температуры в камере жрд
- •Билет №8
- •Классификация систем охлаждения жрд
- •Изменение параметров газового потока по длине камеры жрд
- •Билет №9
- •' Схемы центробежных насосов:
- •Односторонние крыльчатки: а- открытого типа; б - закрытого типа
- •Двухсторонняя крыльчатка
- •Охлаждение периферийными форсунками
- •Пояса завес
- •Емкостные тзп
- •Теплоизоляционные тзп
- •Аблирующие тзп
- •Сгорающие тзп
- •Коксующиеся тзп
- •Испаряющиеся тзп
- •Билет №10
- •Уплотнения крыльчаток: а - щелевое; б - лабиринтное; в - плавающее
- •Компоновочные схемы тна Наибольшее распространение в жрду получили одновальные схемы тна. Билет №11
- •Изменение параметров по тракту центробежного насоса
- •Треугольники скоростей на входе и на выходе из крыльчатки центробежного насоса
- •Неравномерности полей давления, скорости и пульсации в межлопаточном канале крыльчатки
- •Треугольник скоростей на выходе из центробежного насоса
- •Напорная характеристика насоса с бесконечным числом лопаток крыльчатки
- •Напорные характеристики центробежного насоса
- •Классификация систем охлаждения жрд
- •Билет №12
- •Твердотопливный гг
- •Схемы двухкомпонентных жгг
- •Графики зависимости т, r и rt от α
- •Билет№14
- •1.Объемная производительность насоса, V, м3 / с
- •2. Действительный напор насоса, Нд, Дж/кг.
- •7. Потребная мощность насоса, nh, Вт.
- •8. Коэффициент быстроходности насоса, ns.
- •Конструкция турбины тна
- •Характерные типы валов
- •Конструкция дисков турбин тна
- •Корпусные детали тна
- •Сварной корпус турбины:
- •Элементарная схема и треугольники скоростей турбины:
- •Типы турбин: - осевая; б—радиальная центростремительная; в—тангенциальная: 7—сопловый аппарат, 2—лопатки
- •Многоступенчатые турбины:
- •Двухвальная турбина
- •Изменение давления в камере при запуске:
- •Газовые рули
- •Дефлекторы
- •Триммеры: а) интерцепторы; б) заслонки
- •Форкамерный способ воспламенения горючих смесей
- •Принципиальная схема термоакустического устройства для воспламенения горючих смесей:
- •Тупиковая полость; 5 - реакционная полость; 6 - фланец крепления
- •Принципиальная схема системы электрического зажигания горючих смесей
Формы камер сгорания:
а—цилиндрическая; б—полугепловое сопло; в—шарообразная; г— коническая; д, е—кольцевые
К основным недостаткам цилиндрической камеры сгорания, по сравнению с камерами других форм, относятся:
при одинаковом объеме она имеет большую поверхность оболочки, что усложняет ее охлаждение;
при прочих равных условиях она имеет худшую прочностную характеристику, что увеличивает ее удельный вес и стоимость;
газовый поток в этой камере сгорания больше обжимается поверхностью оболочки, чем в шарообразной камере сгорания, что несколько гасит его турбулентность и утоняет ламинарный слой газа около поверхности оболочки, снижая полноту сгорания топлива и, следовательно, удельный импульс и увеличивая теплоотдачу от газов к оболочке;
меньшая устойчивость работы в отношении высокочастотных колебаний, что ограничивает ее расходонапряженность, а также сужает пределы регулирования тяги изменением расхода топлива.
Цилиндрические камеры сгорания выполняются со съемными или приварными головками. Эти камеры обычно стоят на двигателях малых и средних тяг однократного и многократного применения, где в первую очередь требуются простота и дешевизна конструкции. В последнее время наиболее часто применяются камеры сгорания цилиндрической формы с плоской головкой и однокомпонентными центробежными форсунками. Примером ЖРД с цилиндрической камерой сгорания могут служить двигатели ОРМ-65и РД-107, рис.32
Шарообразные и близкие к ним грушевидные камеры сгорания по сравнению с камерами сгорания других форм имеют следующие основные достоинства:
при заданном объеме они имеют относительно меньшую поверхность оболочки, что уменьшает удельный вес камеры сгорания и облегчает ее охлаждение;
при заданном давлении в камере сгорания они имеют меньшую толщину оболочки, что уменьшает удельный вес камеры сгорания;
оболочка этих камер сгорания обладает большей устойчивостью против вдавливания внутрь под воздействием на нее статического давления охлаждающей жидкости;
процесс сгорания топлива в них протекает более полно благодаря сравнительно хорошей турбулизации газового потока, что повышает удельный импульс двигателя на 2—3%;
при прочих равных условиях в этих камерах меньше теплоотдача от газов к оболочке камеры вследствие наличия около ее поверхности более толстого ламинарного слоя, ухудшающего теплоотдачу к оболочке от газов и облегчающего этим охлаждение камеры сгорания (газовый поток сравнительно меньше обжимается поверхностью оболочки).
Рис. 32
Двигатели с цилиндрической камерой сгорания: а-ОРМ-65 (1936 г.); б—РД-107 (1954—1957 гг.); 1 - внутренняя оболочка камеры; 2 - корпус; 3 - вкладыш; 4 - штуцер подачи окислителя; 5—форсунка окислителя; 6—головка; 7—форсунка горючего, 8—нить накаливания: 9— воспламеняющий состав; 10 — зажигательная шашка
К основным недостаткам шарообразных камер сгорания относятся:
сложность конструкции и технологии изготовления, что увеличивает ее стоимость;
сравнительно больший диаметр камеры сгорания, что может потребовать увеличения миделя ракеты.
Шарообразные камеры сгорания обычно имеют приварную шарообразную головку. Эту форму камеры сгорания имеют двигатели большой тяги со значительной продолжительностью работы, когда объем камеры сгорания настолько велик, что становится целесообразным предкамерный распыл компонентов, а также когда выгоды от уменьшения ее веса и повышения экономичности работы за счет формы преобладают над увеличением стоимости ее изготовления.
Примером ЖРД с шарообразными камерами сгорания может служить немецкий спирто-кислородный двигатель А-4, рис.33.
У конических камер сгорания по существу вся камера является входной частью сопла. Они имеют пониженные значения Iуд по сравнению с другими типами камер и вследствие этого не применяются, представляя только исторический интерес.
Основной причиной снижения Iуд являются большие скорости продуктов сгорания в камере. Вследствие этого превращение тепловой энергии в работу расширения является менее полным, т.е. имеют место большие потери на тепловое сопротивление. Кроме того, в конических камерах зона распыливания и испарения занимает значительную часть её полного объёма; зона сгорания при этом уменьшается, что приводит к худшему сгоранию или требует увеличения полного объёма камеры.
Применение кольцевых камер сгорания в ЖРД определено использованием сопел с центральным телом. Различают цилиндрические и торовые кольцевые камеры сгорания.
Кольцевые камеры круглого сечения (торовые) целесообразно применять при разгоне газа в сопле с центральным телом до больших чисел М.
По сравнению с другими типами кольцевые камеры сгорания имеют ряд недостатков. Поверхность их значительно больше, что приводит к увеличению веса и затрудняет охлаждение камеры, особенно, «юбки» сопла. Кольцевая камера сгорания сложна в изготовлении, а для обеспечения её жесткости необходимы либо специальные наружные рёбра жесткости, либо охлаждаемые стойки, связывающие наружный контур камеры с внутренним.
Достоинствами кольцевой камеры сгорания являются:
возможность регулирования модуля и направления вектора тяги, а также уменьшение вероятности возникновения вибрационного горения при разбивке камеры по окружности на ряд отдельных секций;
пониженные продольные геометрические размеры, по сравнению с другими типами камер;
возможность установки в полости центрального тела ТНА или других агрегатов.