Воспламенение компонентов топлива

Амплитудно-частотная характеристика ротора 304, 315, 318, 319 Бустерные насосные агрегаты 40, 60 94, 95,195,222 - 226 Воспламенение компонентов топлива 74 Вытеснительная система подачи 14, 29, 30 - 32, 39, 335, 340 [c.420]

При низких входных давлениях в момент воспламенения компонентов топлива в ГГ или КС может возникнуть отток компонентов топлива от смесительных головок и, как следствие, возможны колебания режима работы двигателя с появлением температурных всплесков в ГГ и КС, приводящих к повреждению материальной части. [c.17]

Пиротехническое зажигание осуществляется путем создания камере мощного источника тепла при горении специального пиротехнического состава. Размеры пирозапала подбираются таким образом, чтобы тепловой энергии пороховых газов было достаточно для надежного воспламенения компонентов топлива. [c.183]

Разумеется, что кроме исследований процессов теплопередачи проводились и другие научные работы, например, по изучению различных топлив [4], отысканию наиболее благоприятных условий смешения и воспламенения компонентов топлива и пр. [c.65]

Работа ЖРД (рис. 5.3). Компоненты топлива (окислитель и горючее) в определенном соотношении непрерывно поступают через форсунки в камеру сгорания. Распыленные форсунками окислитель и горючее перемешиваются, вступают в химическую реакцию, воспламеняются и сгорают. Первоначальное воспламенение при запуске может быть осуществлено от внешнего источника зажигания в дальнейшем свежая смесь воспламеняется при соприкосновении с горячими продуктами сгорания. Возможно использование в ЖРД топлива, компоненты которого самовоспламеняются при контакте. В результате сгорания выделяется большое количество тепла. При этом температура продуктов сгорания в камере достигает 2500—3500° абс, а давление до 100 атмосфер и более. С этими параметрами продукты сгорания поступают в сопло, где ускоряются до больших сверхзвуковых скоростей. [c.220]

ЖГГ состоит из смесительной головки и камеры. Если ЖГГ работает на несамовоспламеняющемся топливе, то в его состав входит также воспламенитель, устанавливаемый обычно в центре смесительной головки, или применяют третий (пусковой) компонент топлива, обеспечивающий воспламенение. [c.140]

Камера сгорания. При подаче компонентов топлива в камеру сгорания должно быть обеспечено наиболее полное их смешение и наиболее быстрое сгорание. Смешение может производиться или в особой полости (фор-камере), или же непосредственно в самой камере сгорания. Для воспламенения смеси может быть применена нить накаливания, или электрическая свеча, или же какой-нибудь катализатор. Для подачи топлива можно создавать в баках некоторое избыточное давление или использовать специальные насосы. [c.93]

Разберем первый метод. В чашку наливается вначале один компонент топлива, а затем второй. Время от момента контакта компонентов до появления пламени регистрируется. Величины, полученные с помощью этого метода, характеризуют физико-химические процессы, которые протекают между горючим и окислителем и зависят от условий смешения и количеств компонентов, подаваемых в чашку. Этот метод имеет значение для качественной оценки задержки воспламенения различных топлив и изучения жидкофазных реакций. [c.123]

Исследования воспламенения топлива при запуске проводились, главным образом, с целью отыскания метода сравнения различных компонентов топлива, обеспечивающих наилучшие характеристики запуска, а также с целью определения основных физико-химических свойств компонентов, влияющих на воспламенение. В этой связи рассмотрим две основные категории топлив [c.600]

Для одного и того же двигателя или его агрегата можно разработать математические модели различной сложности в соответствии с характером решаемой задачи. Поэтому, в зависимости от полноты описания физических процессов и учета динамических явлений, математические модели принято разделять на статические - описывающие стационарные режимы работы ЖРД (когда движение жидкости и газа происходит с постоянными скоростями, вращение валов ТНА и БНА происходит с постоянными угловыми скоростями и т. п.), и динамические - описывающие нестационарные режимы, в которых все проявляющиеся скорости переменны. Только в динамике проявляются и влияют на протекание процессов такие параметры, как инерция перемещаемых масс (жидкости в гидромагистралях, золотника регулятора расхода или редуктора, ротора ТНА и БНА в осевом направлении), вращающихся масс (ротора ТНА и БНА) тепловая инерция при передаче и распространении тепловых потоков податливость стенок магистралей и элементов конструкций сжимаемость жидкости и газа изменение временных запаздываний при воспламенении и горении компонентов топлива и т. п.[29,30]. Эти динамические составляющие во многом определяют надежность и работоспособность ЖРД. Статические модели ЖРД используются в следующих случаях [c.29]

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]

Переход от системы с распределенными параметрами к системе с сосредоточенными параметрами позволяет производить естественную (как в моделируемом объекте) стыковку всех магистралей, узлов и агрегатов ЖРД, задавать граничные условия между ними, быстро изменять схему двигателя или вводить дополнительные связи и т. п. Эта система позволяет учесть практически все динамические факторы, оказывающие влияние на неустановившиеся режимы работы ЖРД инерционные и емкостные потери в гидравлических и газовых магистралях инерцию подвижных элементов и вращающихся масс податливость элементов конструкции задержку воспламенения и выгорания компонентов топлива и т. п. Поэтому в данной работе будут рассматриваться вопросы моделирования [c.34]

При отработке запуска ЖРД особенно важен не только период задержки воспламенения (его величина), но и его разброс. На разброс периода задержки воспламенения существенной влияние оказывают температурные отклонения от номинальных значений, используемых компонентов топлива. [c.88]

В некоторый момент времени заканчивается заполнение емкостей камеры, в ней произойдет воспламенение и горение топлива. К этому моменту времени турбина имеет уже достаточную мощность для обеспечения требуемых расходов компонентов топлива в камеру и форсированный выход на номинальный режим. [c.176]

В конце процесса заполнения магистралей компоненты топлива с достаточно большой скоростью поступают через форсунки в рабочую полость газогенератора и камеры двигателя, где происходит их воспламенение и горение. [c.183]

Для обеспечения надежного воспламенения необходимо создать мощный источник тепла, так как температура воспламенения несамовоспламеняющихся компонентов топлива превышает 570 К. В случае применения несамовоспламеняющихся компонентов топлива для создания тепловых условий надежного воспламенения применяются специальные термические зажигательные устройства пиротехнические и электрические. [c.183]

Следствием наличия времени задержки воспламенения является накопление в камере сгорания смеси горючего и окислителя, которая представляет собой взрывчатую смесь, склонную к детонационному горению. Количество накопившейся смеси зависит о г расходов компонентов топлива и времени задержки воспламенения = При воспламенении этой смеси возможен резкий рост давления образующихся газов (рис. 5.7, а), в результате чего может произойти разрушение конструкции из-за пиковых тепловых и динамических нагрузок. Кроме того, вследствие наличия обрат- [c.183]

При внедрении крупных частиц воспламенителя в поверхностный слой топлива, как и в случае, рассмотренном в 10.4, вокруг частицы образуется прослойка, заполненная продуктами газификации компонентов топлива. Если размеры частицы воспламенителя существенно превыщают размеры зерен окислителя топлива, в газовую прослойку будут поступать продукты разложения и окислителя, и горючего. Перемешиваясь при обтекании осевшей частицы и под воздействием ее горячей поверхности, они начнут химически реагировать с выделением значительного количества тепла. Следовательно, при попадании на поверхность топлива крупных частиц в образовании и развитии очага воспламенения видную роль играет фактор гетерогенной структуры топлива. [c.294]

Однако на пути создания таких двигателей встал широкий круг весьма сложных проблем необходимо было отыскать наилучшие компоненты топлива, способы его подачи в камеру, распыления, воспламенения и т.д. Для их решения в то время не было каких-либо практических рекомендаций, и каждый исследователь должен был в своей работе опираться лишь на собственную интуицию и здравый смысл. В результате в начале 30-х годов появились разнообразные технические решения отдельных задач. В то время, например, применялись камеры сгорания кольцевые, цилиндрические, конические, эллипсоидные, яйцевидные, а Годдард, как будет показано ниже, создал камеру, имевшую даже квадратное поперечное сечение. Материалом для камер служили сталь, медь, алюминий, чугун, никель и нихром. [c.16]

Золотник 13, сдвоенный главный клапан топлива и три клапана окислителя 16 конструктивно размещаются в одном блоке. Чтобы предупредить возможность соприкосновения компонентов топлива и воспламенение их, все штоки, проходящие из полости одного компонента в полость другого, герметизированы мембранами 17. [c.463]

В данном случае, строго говоря, цикл осуществляется не так, как ранее, когда рассматривался цикл Карно. Природа и свойства рабочего тела в цикле Карно при многократном его повторении оставались неизменными, а рабочее тело не покидало цилиндра. В двигателе внутреннего сгорания, во-первых, природа и свойства рабочего тела изменяются, поскольку по воспламенении горючая смесь в результате химического взаимодействия ее горючих компонентов с кислородом воздуха превращается в продукты сгорания, и, во-вторых, по окончании второго обратного хода продукты сгорания выбрасываются из цилиндра и он вновь заполняется сначала воздухом, а затем распыленным жидким топливом. [c.71]

Подобно представлению древних о Земле, процесс горения покоится на трех китах топливе, окислителе й теплоте с определенным температурным уровнем, достаточным для воспламенения возникающей горючей смеси. Необходимое и достаточное условие устойчивого горения — своевременный и бесперебойный подвод топлива и окислителя при обеспечении постоянной температуры в зоне их встречи. Нарушение этого условия или отклонение отдельных его компонентов от расчетного количества дестабилизирует процесс и даже приводит к срыву. Самую простую и убедительную иллюстрацию этого дает упомянутая свеча. [c.176]

Независимо от схемы организации горения полное время сгорания любого топлива в топке Тг складывается из времени, необходимого для подвода окислителя к топливу (смесеобразование), Тсм, времени нагрева компонентов горения до температуры воспламенения Тн и времени, необходимого для протекания самой химической реакции горения, тх, т. е. [c.63]

Двигатель РД-120 вьшолнен по замкнутой схеме ( газ - жидаосгь ) с дожиганием окислительного газа в камере сгорания. Запуск двигателя управляемый и осуществляется на главную ступень по тяге. По команде на запуск двигателя наддувается пусковой бачок основного горючего 11 и после открытия клапанов 7 и 19 прорываются мембраны ампул 8 и 23 с пусковым горючим, которое, поступая в газогенератор 6 ц камеру сгорания 25, обеспечивает воспламенение компонентов топлива в них. [c.12]

Оюдует отметить, что пусковые жидкости не только облегчают воспламенение основного топлива, но и предохраняют детали цилиндро-поршневой группы от повышенных износов при пуске, так как содержат антикоррозионные и смазочные компоненты. [c.334]

Воспламенение компонентов, поступивших в камеру сгорания или ЖГГ, - ответственный момент запуска. Особенно усложняется организация воспламенения топлива в двигателях, работающих на несамовоспла-меняющихся компонентах. В этих случаях воспламенение обеспечивается предварительным включением зажигания — специального устройства или блока зажигания, которые должны быть в составе таких двигателей. [c.74]

Важным параметром воспламенения является так называемая задержка воспламенения — это время с момента контакта (поступления обоих компонентов в камеру сгорания или ЖГГ) и до начала интенсивного подъема давления (момента распространения 1шамени по всему объему камеры сгорания). За это время в камеру сгорания или ЖГГ успевает натечь определенное количество компонентов топлива, которое теперь выгорает. [c.74]

В общем случае во время запуска ЖРД выполняются следующие операции наддув топливных баков до заданного давления для ЖРД, использующих криогенные компоненты топлива,— захолаживание топливных магистралей продувка инертным газом трубопроводов и полостей между пусковыми клапанами и внутренним объемом КС ывод систем подачи топлива на заданный режим работы для ЖРД, использующих несамовоспламеняющиеся компоненты топлива,— создание начального очага горения в КС и ГГ, обеспечивающего воспламенение поступающих туда пусковых расходов топлива открытие топливных клапанов, обеспечивающих поступление компонентов топлива в КС и ГГ для двигателей с программированным запуском — осуществление автоматической последовательности срабатывания пускорегулирующих систем, обеспечивающих выход двигателя на заданный режим тяги для ЖРД, запуск которых производится в условиях невесомости, обеспечение гарантированной подачи жидкого топлива к заборным устройствам в топливных баках и пр. Например, на рис. 13.13 приведена схема ДУ с запуском от наземного пиротехнического устройства, наддувом топливных баков и стартовой раскруткой ТНА от наземного источника газа. Вышеперечислен-ньхе операции характерны, но не обязательны для любого типа ЖрД. Они могут быть дополнены или сокращены в зависимости от конкретно заданных требований. Например, возможен запуск ЖРД (см. рис. 13.18), при котором первые порции компонентоЁ Топлива поступают й ГГ под действием гидростатического Давления столбов жидкости в топливных коммуникациях. При этом происходит плавная раскрутка ТНА, сопровождающаяся Постепенным увеличением давления на выходе из ТНА до Номинального значения. Необходимость в специальном устройстве стартовой раскрутки ТНА в этом случае исключается. [c.123]

Для заданной конструкции двигателя величина заброса давления в КС определяется в первую очередь температурой, массовым соотношением и количеством компонентов топлива, находящихся в КС к моменту воспламенения, а также давлением в КС в этот момент. Снижение заброса давления обеспечивается предварительной подачей (опережением подачи) в КС компонента топлива, при избытке которого условия воспламенения наиболее благоприятны. Например, при использовании НДМГ и окислителя на основе окислов азота должно быть обеспечено опережение окислителя. В ЖРД, использующих в качестве горючего жидкий водород, должно быть обеспечено опережение горючего. Опережение обеспечивается разновременным открытием кранов и подбором объемов, которые заполняются топливными компонентами на пути к КС, а также дополнительными гидравлическими сопротивлениями, вводимыми в топливные тракты двигателя. Уменьшение пускового расхода топлива обеспечивается регулированием работы системы подачи (введением пускового режима подачи топлива) или уменьшением давления (дросселированием) топлива на входе в КС. [c.124]

Двигательная установка состоит из восьми расположенных по кольцу с шагом 45° двигателей 11Д112 с тягой в пустоте 1680 кН каждый. Удельный импульс тяги двигателя в пустоте равна 3250 Н с/кг Двигатели являются высотной модификацией двигателей 11Д111. В качестве компонентов топлива используется переохлажденный кислород (1,250 т/м ) и керосин. Двигатели выполнены по закрытой схеме. Масса каждого двигателя без заливки компонентом равна 1,35 т. Давление в камере сгорания Уок кг/см1 Подача компонентов турбонасосная. В качестве рабочего тела турбины используются основные компоненты топлива. Запуск двигателей производится пиростартерами, воспламенение топлива - пирозажиганием. [c.47]

Физические и химические факторы, влияющие на величину периода задержки воспламенения, весьма разнообразны [22]. Они включают характер и степень смешения, давление, температуру и свойства компонентов топлива, отношение объема газов, образующихся в течение периода задержки воспламенения, к полному объему, в котором происходит реакция. В этом разделе рассматривается влияние только свойств топлива на период задержки воспламенения. -ч Существует много горючих, которые образуют с азотной кисло- той и перекисью водорода самовоспламеняющиеся смеси с малыми периодами задержки воспламенения [23, 24]. Жидкий кислород также образует самовоспламеняющиеся смеси с некоторыми горючими, например с металлорганическими соединениями, подобными диэтилцинку, триэтил- или триметилалюминию, а также с различными гидридами на базе бора и лития. Большинство этих соединений опасны в обращении, так как они воспламеняются при контакте с воздухом. Кроме того, много горючих самовоспламеняются при смешении их с фтором. [c.607]

Сложность математического моделирования запуску ЖРД связана с тем, й О этому режиму свойственен ряд специфических процессов. К ним относятся гидроудары в трубопроводах кавитационные явления в насосах процессы заполнения трубопроводов и смесительных головок ГГ и КС с одновременным истечением части компонента топлива из них двухфазные течения частичный унос опережающего компонента топлива из ГГ и, как следствие, увеличение влажности парогаза и снижение располагаемой мощности турбины расслоение КПД - характеристик насосов по частоте вращения кинетика воспламенения и выгорания компонентов топлива и ряд других. [c.16]

Обеспечение плавного нарастания давления в ГГ и в КС достигается соответствующим выбором характеристик зажигания и дозирования компонентов топлива на пусковых режимах. При использовании не-самовоспламеняющихся компонентов топлива характеристики зажигания оптимизируются по развиваемой мощности поджигающего факела и по уменьшению разброса времени задержки воспламенения. Большое значение имеет строгая регламентащм дозирования расходов компонентов топлива через форсунки на пусковых режимах. Сложность дозирования расходов компонентов топлива на пусковых режимах связана с процессами заполнения свободных объемов смесительных головок (СГ) ГГ и КС за пуско-отсечными клапанами, в которых протекают нестационарные гидродинамические процессы и нестационарные процессы теплообмена. [c.17]

Следует отметить, что одна из задач, стоявшая перед Р. Годдардом в то время, заключалась в необходимости обеспечивать своевременное зажигание топливной смеси. Если зажигание запаздывало, в камере накапливались компоненты топлива, взрывавшиеся тотчас после их воспламенения. Именно такая картина наблюдалась при первом огневом испытании указанного двигателя, состоявшемся 3. XII 1929 г. Однако, как выяснилось в ходе последующих опытов, даже в случае успешного запуска, двигатель неминуемо прогорал через нескрлько секунд работы. Так, например, 6. XII двигатель быстро прогорел в районе критического сечения сопла [c.27]

Воспламенение топлива в двигателе может быть осуществлено следующими способами подачей в камеру в момент запуска самовоспламеняющихся компонентов (химическое зажигание), воспламенением рабочей смеси пороховым патроном (пиротехническое зажигание) и, наконец, воспламенением компонентов с помоищю электрической свечи (электрическое зажигание). [c.23]

Водород является перспективным топливом на автомобильном транспорте, практически идеальным топливом тепловых двигателей. Основные положительные свойства — широкий диапазон воспламеняемости по составу смеси (а = 0,15. .. 10,0), высокая скорость горения, низкая энергия воспламенения смеси. При сгорании водорода единственным токсичным компонентом могут быть окислы азота (не считая продуктов сгорания моторных масел). Широкие пределы воспламенения водородовоздушных смесей в двигателях с искровым зажиганием позволяют перейти на качественное регулирование, исключить дроссельные потери, присущие бензиновым двигателям, тем самым повысить индикаторный КПД на малых нагрузках. Снижение выбросов окислов азота в водородном двигателе возможно за счет существенного обеднения смеси (а> 2). Водород как самостоятельное топливо пока не может получить широкого распространения из-за отсутствия технологии производства в широких масштабах и трудностей хранения на борту автомобиля (необходимы криогенные или металлогидридные емкости). В перспективе водород, полученный из воды с помощью ядерной энергии, может быть использован для полной замены бензина и синтетических топлив. [c.55]

Скорость тепловыделения при сгорании смеси зависит от степени дисперсности пыли твердого топлива, и наибольшее давление и наименьшие взрывоопасные концентрации в опытах наблюдаются для пыли с размерами частиц 0-40 мкм. При этом скорость процесса горения во время взрыва пылевоздушной смеси определяется скоростью насыщения газового объема летучими компонентами горючей смеси топлива, выделение которых происходит при высокой температуре и наличии большш площади поверхности пылевых частиц. Реакция горения происходит в газовой фазе, и поэтому взрьюы пылевоздушной смеси имеют много общего с взрывами тазовоздуш-ных смесей, однако для возникновения последних требуется гораздо менее мощный источник. воспламенения, например слабая электрическая искра. [c.33]

В настоящее время качество дизельного топлива, с точки зрения самовоспламенения и пригодности его для работы двигателей с воспламенением от сжатия, оценивается цетановым числом. В эталонном топливе в качестве первого компонента применяется легковоспламеняющийся углеводород-цетан ie Н34, а в качестве второго — плохо воспламеняющийся углеводород-а-метилнафталин [c.283]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...