ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Особенности расчета тепловых потоков в стенку при завесном охлаждении из "Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей Книга 2 Издание 4 " Физическая картина. При впрыске жидкости из пояса завесы на поверхность стенки образуется движущаяся по ней пленка жидкости. В начале участка на расстоянии со стенкой соприкасается жидкость, которая, двигаясь по стенке в результате теплообменных процессов, постепенно прогревается и испаряется. [c.87] Ускорению процесса испарения — газификации пленки — способствует также ее частичное разбрызгивание на капли, которое возникает из-за определенной гидродинамической неустойчивости течения пленки по стенке, а также в результате взаимодействия пленки с обтекающим ее газовым потоком. После участка испарения со стенкой соприкасаются газообразные продукты, причем сначала это в основном продукты газификации завесы, т. е. ее пары, затем, по мере удаления от участка испарения, состав газообразных продуктов возле стенки будет постепенно все больше и больше изменяться под воздействием процессов перемешивания с ближайшими слоями ПС и горения. [c.87] Из двух составляющих теплового потока приближенно можно считать, что завеса на лучистый поток не оказывает существенного влияния. На участке испарения ввиду малой толщины жидкой пленки можно считать, что завеса практически прозрачна, и лучистый поток, падающий на стенку, не ослабевает. [c.87] На следующем участке лучистый поток несколько слабеет, так как продуктами газификации завесы являются многоатомные газы, недостаточно прозрачные для тепловых лучей. Однако учитывая, что толщина слоя этих продуктов невелика по сравнению с диаметром КС, для простоты также можно считать, что лучистый поток она не уменьшает. Разница пойдет в запас надежности расчета. [c.87] Наибольшее воздействие завеса охлаждения оказывает на конвективный тепловой поток в стенку, который на участке испарения жидкой пленки можно считать практически отсутствующим, так как со стенкой соприкасается жидкость с температурой не выше температуры ее кипения или разложения. [c.87] На последующем участке конвективный тепловой поток будет определяться в основном температурой и составом газообразных продуктов возле стенки. [c.87] Расчет длины участка испарения пленки. Длину участка испарения завесы можно определить исходя из простого баланса теплоты теплота, передаваемая конвективной теплопередачей, полностью идет на прогрев жидкой пленки от температуры Гн до температуры испарения или разложения Г5 и далее на теплоту испарения или разложения. [c.88] Зависимость т = т (Ке 3) приведена на рис. 12.24. [c.88] Расчет турбулентного перемешивания завесы. Расчет процесса перемешивания паров завесы с ПС вдоль стенки довольно сложен, так как этот процесс определяется многими недостаточно известными фактами. [c.88] При движении паров завесы вдоль стенки в результате их турбулентного перемешивания с ПС пристеночного слоя среднее соотношение компонентов в пристеночном слое к будет постепен-нЬ изменяться от исходного или начального к о ДО предельного Кт (значение соотношения компонентов при полном перемешивании паров завесы с пристеночным слоем). [c.89] Рассмотренный процесс перемешивания завесы с пристеночным слоем и ход изменения соотношений компонентов в среднем по пристеночному слою к и непосредственно возле стенки трасч могут быть изображены, как показано на рис. 12.25. [c.89] Как видно, в зависимости от К полнота турбулентного перемешивания меняется при =0,05 10 полное перемешивание завесы с пристеночным слоем завершается на расстояний х = 40, а при 2 = 0,20 10 это расстояние сокращается вдвое х = 20. [c.90] Заметим, что значения функции 5 при низких значениях Ктрасч В справочниках может не оказаться, так как расчет состава и температуры горения при низких соотношениях компонентов сопряжен с большими трудностями из-за наличия твердой фазы и зйачительной степени неравновесности. [c.91] Вернуться к основной статье