Топливо термодинамические свойства

Динамика одномерного течения смесей газа с частицами представляет интерес в связи с приложениями к течению металлизированного ракетного топлива [91 и газодинамике диффузоров с испарительным охлаждением [20]. Основные методы применимы также к струйным пылеуловителям [695]. Кроме того, путем исследования одномерного движения легче выявить эффективные термодинамические свойства смесей. [c.297]

Определить эксергию 1 кг горячих газов в котельном агрегате, если известно, что температура пламени при сгорании топлива равна 1400 °С, а давление газов близко к атмосферному. Параметры окружающей среды (воздуха) ро=0,1 МПа и о = = 20 °С. Считать, что термодинамические свойства газов идентичны свойствам азота. [c.53]

Необходимые исходные данные пО энтальпии компонентов топлива заимствованы в основном из Справочника Термические константы веществ [15—18], а справочные данные по термодинамическим свойствам компонентов продуктов сгорания — из Справочника Термодинамические свойства индивидуальных веществ [19]. Использовались также дополнения и уточнения, полученные авторами Справочника [19] при подготовке его третьего издания. [c.7]

Будем также предполагать, что продукты сгорания твердого топлива обладают свойствами идеального газа, а отклонения от этих свойств, вызванные наличием конденсированной фазы, будем учитывать посредством приведенных значений термодинамических констант — газовой постоянной, теплоемкостей и др., рассчитанных для двухфазной системы. [c.220]

Эти требования к топливам относятся к величине запаса энергии, которым оно обладает,- а также к термодинамическим свойствам продуктов сгорания топлива. [c.129]

Возможные рабочие тела ядерных ракетных двигателей и их характеристики ). Значение удельного импульса как характеристики рабочего тела было показано в гл. 1 и 2 и ранее в этой главе. Располагаемый эффективный удельный импульс определяется в основном термодинамическими свойствами образующихся в результате сгорания топлива газов, геометрией сопла ракетного двигателя и рабочими условиями на входе в сопло, т. е. на выходе реактора. [c.511]

Таким образом, требования к совместимости материалов а ТЭП особенно жестки, так как их свойства (механические, теплофизические и другие) не должны существенно изменяться в течение всего ресурса работы установки. Как известно, при оценке совместимости материала оболочки с топливом и теплоносителем необходимо знать термодинамику и кинетику процессов их взаимодействия. Зная термодинамические характери- [c.127]

В соответствии с потребностями развития двигателей и топлив можно полагать, что проблемные исследования термодинамических процессов и горения в двигателях, определяющие дальнейший прогресс их развития, должны быть направлены на а) изучение природы основных физико-химических явлений, лимитирующих форсировку или определяющих эффективность сжигания топлива в двигателях б) выяснение роли химических и физических свойств топлив и вытекающие отсюда принципы отбора топлив (в том числе новых типов) в) изыскание новых научно обоснованных методов организации процессов сгорания, направленных на дальнейшее улучшение качеств двигателей. [c.370]

Главы обоих книг учебника имеют общую нумерацию. Первая книга содержит десять глав, в которых излагаются общие сведения о ракетных двигателях термодинамические и газодинамические основы рабочего процесса в камере ЖРД тяга характеристика ЖРД и топлива ЖРД основы расчетов термохимических свойств топлив дается расчет сгорания и истечения газов описываются процессы в камере ЖРД неустойчивость рабочего процесса, а также сопла ЖРД. [c.3]

Целью настоящей главы является изложение в общих чертах принципов, положенных в основу расчета ракетных двигателей, работающих на твердом топливе. В первой части (разд. 5. 2- 5. 6) приводятся термодинамические соотнощения, позволяющие определить давления и скорости в различных областях камеры сгорания с учетом конструктивных данных топливного заряда. В этой части главы предполагается, что топливо является соверщенно твердым. Во второй части рассматриваются механические свойства заряда. Она включает влияние деформации заряда на внутреннюю баллистику и анализ напряжений заряда, находящегося под действием давления и ускорения. Хотя проблема термических напряжений в топливном заряде и не относится к внутренней баллистике, она также рассматривается в этой главе, поскольку она сходна с другими вопросами, связанными с механическими свойствами. [c.245]

Необходимые сведения о физико-химических свойствах топлива включают в себя термодинамические характеристики продуктов их сгорания в виде зависимостей изменения газовой постоянной К, температуры Т и показателя адиабаты к в широком диапазоне изменения коэффициента соотношения компонентов топлива К , и давления газов р данные о температуре воспламенения, скрытой теплоте испарения, давлении упругости пара, плотности, скорости звука, вязкости и теплоемкости компонентов топлива в жидком и газообразном состояниях. [c.32]

Как было указано при анализе термодинамических циклов, для улучшения показателей работы следует стремиться к повышению степени сжатия. В то же время степень сжатия должна быть такова, чтобы температура и давление в конце сжатия не достигали таких значений, при которых могли бы возникнуть преждевременные вспышки или детонационное сгорание. Поэтому верхний предел степени сжатия зависит от свойств топлива, состава горючей смеси, условий теплоотдачи, конструктивных форм камеры сгорания и т, п, [c.125]

Для термодинамического расчета удобно располагать аналитическим выражением к. п. д. и удельной работы действительного цикла. Однако в отличие от теоретического математическое описание действительного цикла должно учитывать внутренние необратимые потери в турбомашинах, гидравлические сопротивления в газовоздушном тракте, изменение количества и физических свойств рабочего тела (воздуха) при непосредственном сгорании в нем топлива. [c.351]

При исследовании термодинамических свойств циклое ГТУ, так же как и при рассмотрении циклов ДВС, реальны процессы работы установки заменяются обратимыми ( деализи-рованными). Процесс сгорания топлива отождествляется с изобарным или нзохорным подводом теплоты, эквивалентной теплоте сгорания топлива. Изобарный процесс отвода теплоты от рабочего тела к холодному источнику заменяет удаление теплоты из турбины вместе с отработавшими газами. Сжатие и расширение ра- [c.83]

В природе, строго говоря, не существует сухих газов. Такие широко применяемые в технике газы, как атмосферный воздух или продукты сгорания топлива, всегда содержат водяной пар. Но даже небольшое содержание пара при определенных условиях может оказать существенное влияние на термодинамические свойства газа. Если же массовая доля пара оказывается более или менее значительной или изменение состояния смеси происходит в такой области параметров, когда пар претерпевает фазовый переход, то парогазовую смесь следует рассматривать как особое рабочее тело с необычными для пара или газа термодинамическими свойствами. Между тем такие процессы измене1гия состояния встречаются в технике все более часто. Примерами могут служить процессы в системе кондиционирования воздуха, процессы адиабатного сжатия или расширения с фазовым переходом одного из компонентов. [c.181]

С. С. Крамаренко, Б. Б. Канторович. Некоторые термодинамические свойства водовоздушиых систем в процессе окисления органических веществ в присутствии воды.— В сб. Обогащение п комплексное использование топлива . М., изд-во Недра , 1965. [c.317]

В природе, строго говоря, не существует сухих газов. Такие широко применяющиеся газы, как атмосферный воздух или продукты сгорания топлива всегда содержат, как известно, некоторое количество водяного пара. Но даже небольшое количество пара при определенных условиях может оказать весьма существенное влияние на термодинамические свойства газа и результаты изменения его состояния. Если же содержание пара оказывается более значительным или изменение состояния смеси происходит в такой области параметров, когда пар в течение всего процесса или некоторой его части претерпевает фазовый переход, то парогазовая смесь должна рассматриваться как особое тело, обладающее необычными для пара или газа термодинамическими свойствами. Изхорная и изобарная теплоемкости получают значения от О до оо и находятся в большой зависимости от давления и температуры, показатель адиабаты приближается к единице, количественный состав смеси влияет на параметры состояния и на их приращение и т. п. Термодинамический расчет такого процесса во многом усложняется. [c.6]

Книга содержит таблицы термодинамических свойств газов, приведенных к идеальному состоянию, в области темпс-ратур от —50 до -Ы 500 °С. Опнсан способ построения тепловых диаграмм для продуктов сгорания определенного топлива. Эти диаграммы могут быть легко построены в любом удобном и обеспечивающем высокую точность расчета масштабе и рекомендуются в тех случаях, когда приходится выполнять массовые расчеты П]Юцессов с продуктами сгорания данного топлива. [c.2]

Выражение (15.239) показывает, что удельная сила тяги ракетного двигателя (единичный импульс двигателя) зависит от температуры газов в камере сгорания, молярной массы газов и степени расширения газов в сопле Рк/Ро- Чем выше температура газов в камере сгорания Гк, тем больше скорость их истечения с. Температура газов в камере сгорания ракетного двигателя зависит от тепловой эфс ктивности (теплоты сгорания) топлива. Чем меньше молярная масса газов, истекаюпщх из сопла двигателя, тем также больше удельная сила тяги. Если принять Рк/Ро = idem, то удельная сила тяги ракетного двигателя полностью определяется характеристиками топлива. Поэтому удельная сила тяги характеризует термодинамические свойства топлива. [c.495]

Для улучшения эксплуатационных и термодинамических свойств азотной кислоты к ней добавляются присадки серная кислота Н2504, уменыпающая агрессивность азотной кислоты по отношению к материалам и улучшающая условия самовоспламенения при запуске двигателя, и четырехокись азота N204, которая увеличивает теплотворную способность и плотность топлива, а также способность топлива к самовоспламенению. Обычно к азотной кислоте добавляется до 20.. .40% четырех-окиси азота. [c.136]

Среди названных горючих наиболее широко применяются несимметричный диметилгидразин и смесь триэтиламина и кси-лиднна (так называемая тонка ), позволяющие получить с азотнокислыми окислителями топлива, которые обладают высокими термодинамическими свойствами. [c.137]

Работу ракетного двигателя можно представить в виде последовательности квазиравновесных процессов, таких как нагревание топлива, его горение, расширение продуктов сгорания до давления истечения из сопла. Особенность их состоит в зависимости химического состава продуктов сгорания от условий проведения процесса. Термодинамика позволяет рассчитать равновесный молекулярный состав газов на каждом из этапов работы двигателя, если известны необходимые свойства исходных веществ и продуктов сгорания. В итоге удается отделить термодинамические задачи от газодинамических и оценить удельную тягу двигателя при заданном топливе или, не прибегая к прямому эксперименту, подобрать горючее и окислитель, обеспечивающие необходимые характеристики двигателя. Другой пример — расчет электропроводности низкотемпературной газовой плазмы, являющейся рабочим телом в устройствах для магнитно-гидродинамического преобразования теплоты в работу. Электропроводность относится к числу важнейших характеристик плазмы она пропорциональна концентрации заряженных частиц, в основном электронов, и их подвижности. Концентрация частиц может сложным образом зависеть от ис- ходного элементного состава газа, температуры, давления и свойств компонентов, но для равновесной плазмы она строго рассчитывается методами термодинамики. Что касается подвижности частиц, то для ее нахождения надо использовать другие, нетермодипамические методы. Сочетание обоих подходов позволяет теоретически определить, какие легкоионизирующиеся вещества и в каких количествах следует добавить в плазму, чтобы обеспечить ее требуемую электропроводность. [c.167]

В термодинамическом цикле ГТУ с подводом теплоты при р = onst (рис. 11.7) известны следующие параметры = 17 °С pjpi — 3,5 1з = 650 °С. Определить удельные индикаторный и эффективный расходы топлива в установке, если теплотворная способность топлива Qp = = 41 ООО кДж/кг, расход воздуха = 5000 кг/ч, относительный индикаторный (внутренний) к. п. д. установки Tioi 0,73, механический к. п. д. т] = 0,88. При расчете пренебречь разницей в физических свойствах воздуха и продуктов сгорания топлива, а также количеством теплоты, [c.130]

Атомные замкнутые ГТУ (АЗГТУ), как правило, проектируются одноконтурными и включают агрегаты, повы-щающие их экономичность промежуточные газоохладители, регенератор и т. д. Термодинамические циклы таких АЗГТУ в принципе не отличаются от соответствующих циклов замкнутых ГТУ на органическом топливе. В стационарных и транспортных АЗГТУ в качестве рабочего тела используется гелий. Целесообразность применения гелия следует из сопоставления термодинамических, технико-экономических и эксплуатационных свойств различных рабочих тел. Гелий обладает высокой теплопроводностью, скорость его в канале реактора может быть большой, он удовлетворяет ряду специфических требований, предъявляемых к рабочим телам ядерных реакторов. Однако его стоимость высока, и требуется тщательное уплотнение контура лопаточные машины, работающие на гелии, получаются более сложными и имеют боль-щую стоимость (ступеней приблизительно в 2 раза больще, чем в компрессорах и турбинах, работающих на воздухе). [c.215]

Преимущества АЭС, использующих обычную воду в качестве теплоносителя и рабочего тела, определяются возможностью осуществления одноконтурной схемы станции, освоенностью технологии воды, традиционностью теплосилового оборудования. Опыт эксплуатации АЭС с водоохлаждаемыми реакторами в СССР и за рубежом показал высокую надежность и безопасность таких станций, отсутствие загрязнений воздушного бассейна, почвы и воды в районе расположения станции. Недостатки АЭС с водоохлаждаемыми реакторами определяются прежде всего неблагоприятными свойствами воды как теплоносителя и рабочего тела и в равной мере присущи паротурбинным электростанциям на органическом топливе. Высокое давление насыщенного нара при температурах, низких с точки зрения осуществления экономичного термодинамического цикла ограничивает размеры и единичную мощность реактора и, следовательно, перспективы снижения его удельной стоимости. Большой удельный объем пара при низких конечных температурах цикла ограничивает единичную мощность турбоагрегатов в одновальном исполнении. Последнее относится также и к ТЭС на органическом топливе, но для АЭС имеет большее значение ввиду увеличенного удельного расхода пара и необходимости укрупнения турбоагрегатов в связи с возможностью строительства реакторов и станций большей мощности. Не вполне благоприятны также и ядер-но-физические свойства обычной воды. [c.76]

Одним из результатов работы, проведенной в конце 1960-х гг. американской Межведомственной комиссией по ракетным двигателям на химическом топливе RPG, стало признание того, что экономичность, устойчивость и работоспособность ЖРД взаимосвязаны. Такой вывод был сделан на основании анализа дробления, испарения и горения распыленного топлива, который стал отправной точкой для поиска технических решений в этих трех направлениях. В результате появилась возможность оптимизировать процесс выбора конструкторских решений, сократив тем самым период разработки и уменьшив массу двигателя. Большинство ЖРД, разработанных до 1970 г., создавались методом проб и ошибок. Случалось, что до нахождения оптимальной конструкции приходилось опробовать до 100 вариантов смесительной головки. Обычно лишь после достижения требуемого уровня экономичности и обеспечения устойчивой работы начинались поиски способов обеспечения требуемого ресурса. Поэтому разработанные ранее ЖРД (эксплуатация некоторых из них еш е продолжается) имели неоптимальное соотношение компонентов топлива, в них использовались специальные устройства для повышения устойчивости, а масса конструкции оказывалась завышенной. Маршевый двигатель ВКС Спейс Шаттл и экспериментальный ЖРД с кольцевой камерой сгорания и центральным телом стали первыми двигателями, разработанными с применением новых методов. Рабочие характеристики ЖРД определяются выбором установочных параметров, к которым относятся свойства компонентов топлива и технические требования к системе подачи топлива, смесительной головке и камере сгорания. Исходя из них, можно рассчитать полноту сгорания, удельный импульс, устойчивость горения и температуру стенки камеры. Достигнутый удельный импульс, как и для РДТТ, представляет собой разницу между термодинамическим потенциалом топлива и потерями, сопутст-вуюш.ими его реализации. Динамическая устойчивость определяется балансом между причинами, вызываюш ими внутрика- [c.164]

На каждый из упомянутых выше механизмов потерь оказывают влияние свойства топлива и конструкция камеры сгорания. Хотя теоретический удельный импульс системы определяют термодинамические и кинетические характеристики, степень его достижения обусловливается и газодинамическими эффектами. Дробление и испарение капель в основном определяют полноту сгорания и оказывают лишь второстепенное влияние на кинетические потери и потери в пограничном слое. Распыливание топлива определяется конструкцией форсунок и смесительной головки, тогда как скорости испарения зависят от конструкции камеры сгорания и свойств компонентов топлива. С точки зрения экономичности оптимальной является смесительная головка, обеспечиваюп ая такое распыление компонентов топлива, при котором они испаряются с одинаковой скоростью, а испарение завершается в одном поперечном сечении камеры сгорания. Камера при этом должна обеспечить достаточно большую относительную скорость Av между газом и каплями, чтобы полностью испарить последние на располагаемой длине. Характер изменения Аи по длине камеры определяется в значительной степени коэффициентом сужения камеры сгорания Лк/Лкр. Другими факторами, влияющими на распыление топлива, являются перепад давления ка форсунках, начальный размер капель, устойчивость внутрикамерного процесса, характер соударения струй, свойства топлива, самовоспламеняемость и турбулентность газов в камере. Распределение топлива в факеле распыла определяет влияние качества смешения компонентов [c.169]

Для определения влиян ия содержания в горючем каждого из этих веществ на основные свойства продуктов сгорания топлива N204+ + СНзЫНМН2 были проведены термодинамические расчеты, результаты которых представлены в таблице 2.2. Из этих результатов следует, что наличие метиламина в горючем в количестве до 1,5% оказывает сравнительно слабое влияние на параметры продуктов рассматриваемого топлива. Поэтому в Справочнике расчеты проводились для технического монометилгидразина с постоянным содержанием метиламина (0,75% в сухом продукте). [c.11]

Термодинамически выгодность применения пара высокого давления объясняется следующими свойствами водяного пара но мере повышения давления теплота жидкости непрерывно возрастает, а теплота испарения падает полная теплота весовой единицы сухого насыщенного пара возрастает с увеличением давления до 40 aim, а затем начинает падать. Теплота перегретого пара при постоянной i° падает непрерывно при повышении давления. Следовательно при получении сухого насыщенного пара снижение расхода топлива на весовую единицу пара будет иметь место, лишь начиная с 40 aim и выше. Что жекасаетсяперегретого пара,то, повышая давление и оставляя неизменной t° перегрева, мы снижаем непрерывно расход топлива на весовую единицу пара. Необходимо при ртом подчеркнуть, что экономия в топливе, получаемая на весовую единицу пара при повышении давления, вообще весьма незначительна. Так, при повышении давления с 15 а т раб. до 80, при неизменной темн-ре перегрева 400°, экономия топлива составляет всего 3,3%. Поэтому главная выгода от применения пара высокого давления лежит не в области котельной установки, а в области парового двигателя (см. Паровые машюши Турбины паровые). При данных выше условиях адиабатический перепад при давлении в конденсаторе в [c.130]

Освоение методов термодинамического расчета поставило на научную основу задачу выбора топлива и в определенной мере освободило ракетную технику от обременительных модельных испытаний. Появилась возможность расчетным путем определить удельную тягу, не заботясь, в частности, о том, созданы, или нет предпосылки для промышленного производства исследуемого топлива. Такое расчетное предвидение имеет громадное значение для стратегии технического развития. Мы уже говорили, что создание новых мощных ракет-носителей приводит в движение многие отрасли промышленности, в том числе и химическую, и затрагивает экономику в общегосударственном масштабе. Если топливо оказывается перспективным и его применение сулит решение новых, доселе не решавшихся задач, тогда естественно возникает вопрос, в каком количестве следует производить это топливо, каковы необходимые мощности, капитальные затраты и, наконец, — где еще, кроме ракетной техники, могут оказаться потребляемыми новые производимые в промышленном масштабе вещества. Это — уже не только техника и экономика, но и политика, во всяком случае, — техническая. Но так илп иначе, решению подобных глобальных задач предшествует всесторонняя инженерная оценка достигаемого эффекта, и здесь нельзя недоо11,снивать возможностей и роли оперативного расчетного определения свойств и характеристик перспективных топлив. [c.214]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...