Главная -> Словарь

Жидкостного равновесия

Топлива по агрегатному состоянию делятся на жидкие и твердые . Жидкие топлива по способу применения делятся на два класса: двухкомпонентные и однокомпонентные. Под компонентами топлива подразумевают каждое из веществ", раздельно подводимое в камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя. Схема классификации топлив приведена на рис. 68.

менения в камере сгорания несамовоспламеняющихся основных рабочих топлив во время запуска двигателя. К вспомогательным топ-ливам относят топлива, используемые для питания вспомогательных агрегатов жидкостного ракетного двигателя .

Скорость истечения газообразных продуктов сгорания из сопла жидкостного ракетного двигателя можно определить из следующего выражения:

Чем меньше период задержки воспламенения, тем плавнее происходит запуск двигателя. Поэтому одним из требований, предъявляемых к топливу для жидкостных ракетных двигателей, является постоянство периода задержки воспламенения топлива по составу смеси при достаточно низком его значении по абсолютной величине. Кроме этого, для обеспечения надежного запуска жидкостного ракетного двигателя необходимо, чтобы топлива имели широкие концентрационные пределы воспламенения и хорошую испаряемость.

Одним из требований, предъявляемых к жидкостным ракетным двигателям, является обеспечение постоянной величины тяги при данном расходе топлива, т. е. обеспечение устойчивого режима сгорания. При горении топлива в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя могут наблюдаться колебания давления . Колебания с частотой порядка 220—360 сек~1 относятся к категории низкочастотных и особого вреда двигателю не приносят. Высокочастотные колебания могут вызвать разрушения двигателя.

Рис. 69. Зависимость удельной тяги жидкостного ракетного двигателя от теплоты сгорания и плотности топлива

Кроме достаточно высокой физической и химической стабильности, желательно, чтобы компоненты топлива для ЖРД были безопасны в обращении, не вызывали ожогов и отравлений и производились в промышленном масштабе. В настоящее время нет топлив, полностью отвечающих всем требованиям, которые к ним предъявляются. Практически приходится выбирать для применения такие топлива, которые дают наилучшие результаты для заданных условий работы жидкостного ракетного двигателя

Рис. 7. Принципиальная схема рабочего нроцесса и характеристика газового потока жидкостного ракетного двигателя:

17. Б о л г а р ск и й А. В. Расчет процессов в камере сгорания и сопле жидкостного ракетного двигателя. Оборонгиз, 1957.

Рис. 50. Схема жидкостного ракетного двигателя К. Э. Циолковского.

С момента опубликования К. Э. Циолковским первых работ как в России, так и за рубежом развернулись интенсивные исследования в целях практического разрешения проблемы создания жидкостного ракетного двигателя. В конце 20-х и начале 30-х годов появляются первые конструкции жидкостных ракетных двигателей и осуществляются первые полеты летательных аппаратов с ЖРД.

Основные корреляции парс'жидкостного равновесия отображены в трёх номограммах идеальных констант равновесия в работах Хеддена для широких областей температур и давлений, охватывающих водород, лёгкие парафины и олефины вплоть до фракций углеводородов с узкими пределами кипения. Номограммы составлены на основании экспериментальных данных Вебера, Уайта-Брауна . Значения констант фазового равновесия по Хеддену справедливы для условий, ггри которых рабочее давление ниже давления сходимости системы или области критического давления.

В настоящем разделе рассмотрены различные варианты применения управляющих вычислительных машин общецелевого назначения, а также некоторые частные модели, необходимые для того, чтобы общие модели процесса, пригодные для повседневного пользования, были полными, адекватными и гибкими. Эти модели включают в себя: входные данные, уравнения для расчета констант паро-жидкостного равновесия и теплосодержания; уравнения для расчета точки росы, температур начала кипения и вспышки; методы определения теплосодержания потоков и их температуры по теплосодержанию; модели теплообменной и фракционирующей аппаратуры; итерационные процедуры для метода «проб и ошибок»; уравнения химических реакций; экономические расчеты; методы оптимизации; выходные данные.

Для оценки констант газо-жидкостного равновесия, теплосодержания, определения точки росы, температур начала кипения и вспышки /применяли термодинамические методы. При помощи специально разработанной техники моделировали теплообменники и колонны, проверяла адекватность моделей и проводили оптимизацию.

С использованием в качестве характеристики состава непрерывной смеси вероятностной кривой распределения в С2))) предложено математическое описание паро-жидкостного равновесия непрерывных

При построении модели процесса ректификации для описания па-рожидкостного равновесия использовали зависимости первого и второго порядка . Совместно с матричным алгоритмом решения системы уравнения материального баланса алгоритм расчета ректификационной колонны обладает достаточным быстродействием, для систем с рецик-лическими потоками использовали метод Ньютона-Рафсона.

Для более правильного расчета паро-жидкостного равновесия и оптимальных условий работы ректификационной установки применение математического описания состава смеси на основе непрерывного распределения позволяет найти функциональные зависимости для расчета физико-химических свойств и разработать модели, соответствующие физическому представлению о нефти.

С использованием в качестве характеристики состава лепрерыв-ной смеси вероятностной кривой распределения в предложено математическое описание паро-жидкостного равновесия непрерывных смесей*

При построении модели процесса ректификации для описания па-рожидкостного равновесия использовали зависимости первого и второго порядка . Совместно с матричным алгоритмом решения системы уравнения материального баланса алгоритм расчета ректификационной колонны обладает достаточным быстродействием, для систем с рецик-лическими потоками использовали метод Ньютона-Рафсона.

Для более правильного расчета паро-жидкостного равновесия и оптимальных условий работы ректификационной установки применение математического описания состава смеси на основе непрерывного распределения позволяет найти функциональные зависимости для расчета физико-химических свойств и разработать модели, соответствующие физическому представлению о нефти.

Исходя из условий паро-жидкостного равновесия, можно ключить, что на степень обесфеноливания в пароциркуляционн методе будут оказывать влияние удельный расход пара и остат' ное содержание в нем после щелочной отмывки фенола. Это m тверждают многочисленные экспериментальные дани .

РАСЧЕТ С ПОМОЩЬЮ ЭЦВМ ПАРО-ЖИДКОСТНОГО РАВНОВЕСИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СМЕСЕЙ