Скорость горения ТРТ

Видно, ЧТО некоторые из приведенных требований противоречивы. Выбирать топлива следует в соответствии с условиями будущего применения двигателя. Чтобы удовлетворить некоторым указанным требованиям, в состав топлива вводят присадки (это может повлиять, например, на скорость горения ТРТ,. механические характеристики, технологические операции в процессе изготовления зарядов или на характеристики воспламенения). [c.29]

Для скорости горения ТРТ принято использовать эмпирическое выражение типа [c.105]

При изменении начальной температуры заряда в диапазоне (-40. .. +50) °С за счет зависимости скорости горения ТРТ от температуры давление в камере сгорания может меняться в 1,5. .. 2,5 раза, в зависимости от применяемого топлива. Из приведенных оценок видно, что систематический и случайный разброс параметров процесса работы РЭУ вызывает значительную нестабильность [c.278]

В гл. 7 приводились различные выражения эмпирической зависимости скорости горения ТРТ от температуры заряда. В целях упрощения математических выкладок и расчетов, связанных сопре- [c.168]

Рис. 7. Зависимость скорости горения от удельного импульса для двухосновных ТРТ при давлении в камере 7 МПа и температуре 20 °С [154].

Заряд ТРТ разбивают на ряд таких конечных элементов. От элемента к элементу могут изменяться проходная площадь канала заряда, площадь поверхности горения и скорость горения. Обычно поступают так с помощью соотношения (5.1) аппроксимируют давление в сечении переднего торца заряда и тем самым устанавливают условия газовыделения в этом сечении. Для расчета скорости газовыделения и течения продуктов сгорания во втором конечном элементе используют значения мае- [c.103]

УВЕЛИЧЕНИЕ СКОРОСТИ ГОРЕНИЯ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ ТРТ [c.110]

При опытных испытаниях образцов некоторых ТРТ обнаружен эффект увеличения скорости горения вследствие сжимаемости топлива под действием нагрузки. [c.110]

Влияние деформации заряда на скорость горения топлива предлагается учитывать посредством ввода в закон горения ТРТ поправочного множителя [24] = 1 + г е", где е — деформация удлинения т] — экспериментальный коэффициент п — показатель степени. [c.155]

В качестве окислителя в большинстве СТТ применяют ПХА, который выпускается в соответствии со строгими техническими условиями относительно примесей, влажности, формы частиц и их распределения по размерам. Гранулометрический состав ПХА оказывает сильное влияние на механические характеристики и скорость горения ТРТ и на вязкость замеса. Обнаружено, что наилучшие результаты достигаются при использовании ПХА с двух- или трехвершинным распределением частиц по [c.44]

Линейная скорость горения ТРТ г в заданных диапазонах рабочего давления и температуры обычно определяется в экспериментах на модельных РДТТ, применяемых для оценки балли- [c.105]

Значения скоростей горения, получаемые на модельных РДТТ, часто приходится увеличивать на 1—3%, чтобы обеспечить соответствие со скоростями горения в полномасштабных двигателях. Для двигателей с диаметром камеры сгорания, на порядок большим, чем у модельного РДТТ, приходится корректировать скорость горения в сторону увеличения на 5—7%. Наибольшие корректировки требуются для двигателей с корпусом из стекловолокна, в которых вследствие совместного расширения ТРТ и корпуса при повышении давления изменяется толщина свода горения заряда. На рис. 55 показаны различные формы зависимости скорости горения ТРТ от давления в камере. Прямая линия соответствует обычному степенному закону г = арк . [c.107]

Если в законе скорости горения ТРТ обнаруживается область с заметно пониженным или нулевым показателем степени, такое топливо называют топливом с пологой кривой горения (таковыми являются, например, двухосновные ТРТ с малыми добавками соединений свинца). Топлива, характеризующиеся малыми отрицательными значениями п в узком интервале давлений, т. е. наличием провала на кривой г(рк), называют мезатопливами. Кривую горения часто аппроксимируют кусочно-линейной функцией, состоящей из прямолинейных участков с разными значениями а и п в нескольких интервалах давления. На практике для определения параметров а и п в каком-либо одном интервале давления используют результаты семи опытных испытаний ТРТ (трех при номинальном давлении, двух при повышенном и двух при пониженном давлении) при [c.107]

Часто возникают самопроизвольные колебания продольных тУ10д (рис. 62). Частоты таких колебаний ниже, чем для поперечных мод, так как длина полости камеры сгорания, как правило, в 5—25 раз больше ее ширины. Топлива, проявляющие неустойчивость по отношению к поперечным модам колебаний, могут быть склонны и к продольной неустойчивости горения. Когда в камере возникают продольные колебания, средняя скорость горения ТРТ может увеличиваться в качественном соответствии с механизмом развития неустойчивости поперечных мод. Однако условия устойчивости для двух рассматриваемых мод колебаний совершенно различны. Отчасти это связано с более низкими частотами продольных колебаний, а отчасти с тем, что направление колебаний газа при неустойчивости продольной моды параллельно поверхности горения и направлению [c.126]

Помимо геометрии камеры сгорания и скорости горения ТРТ существуют другие факторы, влияющие на параметры бессоп-лового двигателя. Среди них — толщина свода горения, которая определяется свойствами ТРТ (способностью деформироваться без разрушения), показатель степени в законе горения и точная геометрическая форма внутреннего канала. Как правило, при отношении внешнего диаметра заряда к внутреннему, равном 3, плотность заряжания достаточна, чтобы бессопловый двигатель имел характеристики, сравнимые с обычным РДТТ. Для получения более высоких характеристик желательно утолщать свод горения, однако на этом пути возникают ограничения, связанные с механическими свойствами топлива. [c.135]

В настоящее время не существует строгих теоретических методов для расчета скорости горения ТРТ. Создание таких методов затруднено сложностью механизма горения твердых ракетных топлив, его многостадийностью, участием большого количества физических и химических факторов. Поэтому при расчете параметров рабочего процесса РДТТ используют экспериментальный закон горения ТРТ, т. е. опытную зависимость линейной скорости горения от основных определяющих параметров в виде [c.117]

На скорость горения ТРТ влияют также напряженное состояние заряда и перегрузки, испытываемые ракетой в полете. Однако поскольку эти факторы носят случайный характер, влияние их будет рассмотрено нами наряду с влиянием других факторов, возмущающих режим работы РДТТ. [c.119]

Настройка или предстартовое регулирование РДТТ является в настоящее время основным направлением регламентации тяговых параметров этого двигателя. Настройкой в значительной мере устраняется влияние главных причин нестабильности РДТТ — зависимости скорости горения ТРТ от температуры заряда и различия скоростей горения зарядов, изготовленных из различных партий топлив. [c.171]

Ракетные топлива должны обеспечивать выделение заданного количества энергии с желаемой скоростью при вполне определенных условиях. В соответствии с этим требованием и следует выбирать характеристики топлива. Основным направлением в разработке перспективных ракетных топлив является поиск веществ с высоким удельным импульсом, но во многих случаях вследствие существования других технических требований приходится принимать компромиссные решения. Например, в газогенераторе желательно иметь низкую скорость горения и относительно низкую температуру продуктов сгорания ТРТ. Для некоторых ракет малого радиуса действия, например реактивного противотанкового гранатомета типа Базука , требуется высокая скорость горения. Для стратегических ракет высокой боеготовности обеспечение компактности двигателя и безопасности зарядов при транспортировке и хранении более важно, чем достижение максимального удельного импульса. К тактическим ракетам выдвигается требование минимального дымообразова-ния. Твердые ракетные топлива удобно характеризовать некоторой совокупностью свойств, которые можно разделить на следующие группы энергетические свойства, баллистические, механические и общие. [c.27]

В работе [11] дан исчерпывающий обзор термических характеристик ЦТЭТН и ЦТМТН, включающий физические сворютва, особенности разложения, воспламенения и самовозгорания этих соединений. Обсуждаются возможные механизмы реакций на основе результатов испытаний в ударных трубах, экспериментальных исследований воспламенения зарядов ТРТ и зависимости скоростей горения от давления и начальной температуры в широком диапазоне значений этих параметров. [c.35]

Процессы горения нитраминных ТРТ и ТРТ на основе ПХА существенно различаются. Как монотопливо ЦТМТН горит при значительно более высокой температуре, чем ПХА (3200 К по сравнению с 1400 К), и имеет более высокую скорость горения. [c.35]

На пункте приготовления горючего сначала осуществляется смешение компонентов полимерного связующего и различных добавок, используемых для улучшения физических свойств ТРТ и регулирования скорости горения (таких, как антиоксиданты и катализаторы). Подобную смесь иногда называют субсмесью или первичной смесью. Затем при необходимости в субсмесь добавляют металлический порошок и другие твердые присадки, в результате чего получается премикс (предваритель- [c.46]

Для оценки взрывоопасности пригоден хорошо апробированный подход, используемый длительное время в производстве взрывчатых веществ, сущность которого заключается в минимизации риска для персонала, количества перерабатываемого сырья и потенциальных возможностей воспламенения. При проектировании производства можно руководствоваться следующими двумя принципами во-первых, иметь по-возможности наименьшее число операторов, подвергающихся опасности, и широко использовать дистанционное управление и телеметрию, и, во-вторых, выполнять различные технологические операции в отдельных зданиях, расположенных на безопасном расстоянии друг от друга. Однако при заливке больших РДТТ или их секций приходится иметь дело со значительными количествами топлива (например, одна секция твердотопливного ускорителя системы Спейс Шаттл содержит 125 000 кг топлива). Что касается воспламенения, то свойства ТРТ и взрывчатого вещества (ВВ) различны (см., например, [157]). ТРТ обладают высокими когезионными свойствами и даже при сравнительно больших напряжениях прочны и взрывобезопасны. ВВ же предназначаются для детонации при ударном инициировании, легко разрушаются и, как правило, специально изготавливаются с плотностью, меньшей теоретической, поэтому энергия удара, необходимая для инициирования, не так велика. В ТРТ скорость горения лимитируется температуропроводностью, а в ВВ необходим переход горения в детонацию. [c.56]

Результаты работы [135] свидетельствуют о том, что определяющей реакцией в пламени является реакция NO2 с альдегидом. Исследования этой реакции на плоскопламенной горелке дали значения температуры и скорости распространения пламени, близкие к наблюдаемым при горении ТРТ. Аналогичные результаты получены в ONERA (Франция), причем при подгонке измеренного температурного профиля под соотношение (5.13) подтвердилось, что rop,i = 5-r-7 ккал-моль . Такой же вывод следует из экспериментов [98]. Результаты измерений температуры в конце зоны первичного пламени [2, 70] показаны на рис. 32. При фиксированном давлении температура Trop.i повышается с увеличением теплоты сгорания топлива с повышением давления температура существенно возрастает. [c.65]

К сожалению, нет никаких экспериментальных сведений по-изменению геометрии заряда, подтверждающих предложенную схему поверхностных реакций, а имеющиеся данные говорят скорее в пользу многопламенной структуры, чем структуры с одиночным пламенем, постулированной в работе [72]. Поэтому была предложена статистическая модель [7], базирующаяся на нескольких типах пламен ) (рис. 33, в). В этой модели приняты следующие предположения I) прогрев связующего и окислителя осуществляется за счет теплопроводности, 2) связующее и окислитель разлагаются эндотермически, 3) между продуктами разложения в конденсированной фазе протекают экзотермические реакции и 4) газообразные продукты улетучиваются и реагируют в газовой фазе. При низком давлении рассматриваются три вида пламени первичное пламя между продуктами разложения связующего и окислителя, пламя окислителя и конечное диффузионное пламя между продуктами двух других пламен. Эта модель предсказывает зависимость скорости горения от содержания окислителя в ТРТ и от начальной температуры топливного заряда, среднюю температуру поверхности и расстояние до фронта пламени. Модель несколько завышает влияние размера частиц по сравнению с наблюдаемым на опыте. Бекстед усовершенствовал модель, применив ее к двухосновному ТРТ [4], а в следующей работе [5] предположил, что горючее и окислитель имеют разную, а не одинаковую (среднюю) температуру поверхности. Он также перешел от осреднения по [c.70]

В данной главе излагаются методы расчетно-теоретического исследования следующих проблем горения и течения продуктов сгорания в РДТТ, баллистических свойств ТРТ и влияния условий в камере сгорания и в окружающей среде на характеристики топлива и сопла. Влияние температуры, давления, мас-соподвода, эрозионного горения и перегрузок на характеристики РДТТ изучается для режима установившегося горения и переходных режимов. Проведены расчеты удельного импульса, характеристик сопла и скорости горения, а полученные результаты сопоставлены с экспериментальными данными с учетом масштабных факторов. В последнем разделе рассмотрены вопросы неустойчивости горения, в основном по материалам недавнего обзора [136]. [c.102]

Когда газ вблизи зоны горения колеблется, происходят колебания скорости горения, которые вызывают пульсации скорости газификац1ш ТРТ ш относительно средней величины массового потока т. бычно эту величину представляют в безразмерном виде rh lih, т. е. в виде отношения возмущения потока массы от поверхности горения к средней массовой скорости горения. Чтобы определить отклик процесса горения, необходимо знать его зависимость от частоты, амплитуды и типа колебаний в потоке, среднего давления в камере и состава топлива. Такую информацию можно получить, сделав следующие допущения [c.118]

Свойства ТРТ, требуемого для бессопловой конфигурации, значительно отличаются от свойств топлива, применяемого в двигателях с сопловым блоком. Чтобы предотвратить появление длительного и неэффективного периода догорания в конце работы двигателя и уменьшить эффекты эрозионного горения, в бессопловом РДТТ нужно обеспечить более высокую скорость горения топлива. Механические свойства таких ТРТ при низких и высоких температурах должны быть лучше при низких температурах их повышенная способность деформироваться без разрушения позволяет выбрать оптимальные величины свода горения заряда, плотности заряжания двигателя и полной тяги, а при высоких температурах это обеспечит сохранение целостности заряда ТРТ в условиях высоких сдвиговых нагрузок, вызванных большими продольными перепадами давления в камере. [c.129]

Б случае ТРТ с пониженной дымностью можно достичь более эффективного сгорания и более высоких баллистических характеристик, используя их в двигателях с высокими скоростями горения и высоким отношением L/D. Максимальное относительное значение удельного импульса двигателя в бессоп-ловом исполнении достигается при достаточно короткой длине, когда участок, замещающий сопловой блок, занимает еще значительную часть полного объема камеры. Тем не менее приблизительно 107о полного отличия максимального удельного им- [c.133]

На основе имеющихся данных о влиянии таких параметров, как скорость горения, отношение внешнего диаметра заряда к внутреннему и показатель степени в законе скорости горения, на свойства топлив с пониженной дььмностью и металлосодержащих ТРТ можно прогнозировать характеристики ракет. Табл. И содержит данные для ускорителя диаметром 0,078 м с номинальной длиной 1,15 см, снаряженного топливом с пониженной дымностью (базовый вариант). Такой ускоритель в бессопловом варианте, снаряженный топливом с вдвое большей скоростью горения, повышенной на 3% скоростью истечения продуктов сгорания и средним удельным импульсом, составляющим 83% импульса, создаваемого ускорителем с сопловым блоком, был бы легче на 2 кг. [c.137]

ВИСИТ от возможности модификации ТРТ. Например, существующий прототип топлива со скоростью горения, превышающей в 2,5 раза скорость горения базового ТРТ, позволяет увеличить удельный импульс почти на 5,5% по сравнению с значением для базового двигателя с соплом. Далее, принимая во внимание тот факт, что предел прочности модифицированного топлива на 25% выше, чем у базового, диаметр внутреннего канала можно уменьшить, доведя отношение внешнего диаметра заряда к внутреннему до 3,5. Это позволило бы разместить в камере 1,36 кг дополнительного топлива и тем самым увеличить полный импульс РДТТ на 12,4%. Замена ТРТ и увеличение свода горения вместе позволяют снизить максимальное рабочее давление до уровня, соответствующего давлению в базовом двигателе, а единственным недостатком было бы увеличение полного веса РДТТ приблизительно на 2%. В табл. 11 подытожены результаты расчетов таких вариантов и, кроме того, приведены данные, иллюстрирующие влияние длины РДТТ на удельный импульс. При уменьшении показателя степени в законе скорости горения топлива с 0,5 до 0,4 приращение скорости ракеты с бессопловым двигателем было бы на 13% больше, чем для соответствующего двигателя с соплом. [c.138]

Как следует из табл. 11, двигатели большей длины с большими L/D позволяют обеспечить более высокие рабочие давления и удельный импульс. Увеличение длины бессоплового РДТТ на 25 см по сравнению с базовым вариантом обеспечивает на 8% большее приращение скорости полета. Это свидетельствует о том, что отношение длины двигателя к диаметру в базовом варианте, равное 6,5, намного меньше оптимального для бессоплового РДТТ. Последующая модификация ТРТ с целью изменения скорости горения и утолщение свода горения позволили бы увеличить приращение скорости до 13% по срав- [c.139]

Для регулирования величины тяги в РДТТ, установленных, например, на ракетах, предпочтительнее применять твердотопливный газогенератор. Расход продуктов сгорания в газогенераторе можно изменять, используя тот факт, что скорость горения большинства ТРТ зависит от давления. Эта особенность позволяет предложить простую схему регулирования тяги с переменным расходом (рис. 125, а). Давление в генераторе регулируется изменением площади проходного сечения в клапане при ее уменьшении давление возрастает, что вызывает рост скорости горения и, следовательно, расхода. [c.213]

Поскольку линейная скорость горения, т. е. скорость перемещения фронта горения в глубь заряда, для современных ТРТ составляет несколько мм/с, реже порядка двух-трех десятков мм/с, для обеспечения заданного газоприхода приходится применять заряды с радиальным горением, у которых поверхность горения распределена по всей длине двигателя. [c.112]

Изменение скорости горения от центробежных перегрузок было обнаружено при разработке ракет и снарядов с РДТТ, проворачивающихся в полете вокруг своей продольной оси. Исследования горения ТРТ в двигателях, установленных на центрифуге или на вращающемся стенде, показали, что влиянию центробежных перегрузок на скорость горения подвержены все виды ракетных топлив, но для топлив с металлическими добавками это влияние проявляется сильнее и сказывается уже на низком уровне перегрузок [12]. [c.155]

Как следует из рассмотренной выше модели горения ТРТ, для определения скорости его горения необходимо знать температуру на поверхности горения или, точнее, температурное поле прогретого слоя топлива. Поэтому основу системы уравнений для решения данной задачи составляют уравнения нестационар Ного тепломассообмена для конденсированной фазы. [c.237]

В зарубежной литературе низкочастотная неустойчивость получила название неустойчивости Ь типа, гюскольку границы ее проявления связывают с приведенной длиной камеры L = W Fкp В работе [19] приводится экспериментальный график, определяющий область устойчивого горения в координатах Ь —и (рис. 8.4). График построен по данным испытаний при различных составах ТРТ, с широким диапазоном скоростей горения. Нижняя граница устойчивости определяется уравнением [c.248]

В которой предполагают, что продукты сгорания подчиняются уравнению состояния идеального газа, а также пренебрегают трением и плотностью газа по сравнению с плотностью ТРТ. При торцевом горении заряда, когда можно предположить, что давление в камере РДТТ постоянно, и при горении в радиальном направлении канального заряда с низким коэффициентом объемного заполнения корпуса топливом, когда можно пренебречь скоростью течения продуктов сгорания, имеем [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...