Впрыск жидкости в сопло

Для управления вектором тяги в твердотопливных ракетах наиболее часто применяются поворотные сопла (рис. 2.29, ), кольцевые рули (дефлекторы), расположенные на выходе из сопла (рис. 2.29, б), и наконец, боковой вдув газа или впрыск жидкости в сопло (рис. [c.93]

Восток , космический корабль 335 Впрыск жидкости в сопло 93—95, 292 Вход в атмосферу 53, 330 [c.487]

Создание управляющих усилий путем вдува газа или впрыска жидкости в сверхзвуковую часть сопла, когда с продуктами сгорания топлива соприкасается лишь инжектируемое рабочее тело органа управления, позволяет в значительной мере преодолеть указанные трудности. Преимущество органов управления, использующих вдув газа или впрыск жидкости, заключается в отсутствии каких-либо массивных подвижных частей, что обусловливает малую инерционность, высокое быстродействие и небольшой вес привода системы управления. Недостатки рассматриваемых органов управления связаны с необходимостью хранить на борту летательного аппарата запас рабочего тела, а также с трудностями обеспечения надежной работы клапанных устройств, управляющих подачей горячего газа. [c.337]

Как показывают исследования ([50], 1965, № 2), формула (4.9.27) дает удовлетворительное совпадение с экспериментом как при вдуве газа, так и при впрыске жидкости в сверхзвуковую часть сопла. [c.347]

В конденсирующем инжекторе энтальпия термодинамического рабочего тела (пара) при взаимодействии с охлаждающей жидкостью преобразуется в кинетическую энергию жидкостного потока, давление торможения которого может быть больше давления торможения любого из двух потоков, входящих в аппарат. По типу конструкции конденсирующие инжекторы могут быть разделены на два основных класса с центральным подводом пара (рис. 7.1, й) и с центральным подводом жидкости (рис. 7.1, б). Кроме того, впрыск жидкости в паровой поток (рис. 7.1, б) и пара в жидкостной поток (рис. 7.1, г) может быть произведен ступенчато. В любой схеме используются паровое и жидкостное сопла, камера смешения, диффузор с горловиной. [c.123]

Коэффициент полезного действия 100% не может быть достигнут в атмосфере Земли, так как для этого требуется расширение в вакуум. Процесс расширения должен окончиться тогда, когда давление в невозмущенной струе вытекающей жидкости достигает давления окрул ающей атмосферы при этом в газе остается большое число хаотически движущихся со случайно направленными скоростями молекул, которые не создают полезной тяги. Так как ракетный двигатель использует рабочее вещество, работающее при перепаде давлений между камерой сгорания и окружающей средой, то он может рассматриваться как тепловая машина нри анализе его действия следует принимать во внимание термодинамические процессы. Основным физическим явлением при таком рассмотрении является истечение газообразного вещества через канал с одновременным изменением формы энергии, заключенной в этом веществе. Это может иметь место как при впрыске жидкости в камеру сгорания с последующим выхлопом через сопло для жидкостной ракеты, так и при выделении газа с поверхности твердого вещества для твердотопливной ракеты. [c.399]

Существенным отличием течения внутри раструба сопла от рассмотренного плоского потока является расширение, сопровождающееся снижением давления. На рис. 4.9.3 показан характер изменения давления на стенки раструба в плоскости симметрии потока при вдуве газа и впрыске жидкости. [c.340]

Эксперименты показывают иной характер распределения давления на стенках сопла при впрыске жидкости, чем при вдуве газа. Протяженность отрывной зоны перед жидкой струей оказывается меньшей, зато давление в непосредственной области за ней больше и превышает статическое давление в набегающем потоке. [c.343]

Экспериментальные исследования показывают, что впрыск жидкости через щель, больший размер которой лежит в плоскости, перпендикулярной оси сопла, может быть значительно эффективнее, чем через одно круглое отверстие с той же площадью поперечного сечения. [c.345]

Пар и жидкость поступают в камеру смешения в виде спутных струй с различными температурами и скоростями. По этой причине течение в камере смешения имеет ряд специфических особенностей. Эксперименты, проведенные на плоских оптических моделях, показали, что течение в камере смешения расслоенное на начальном участке существует чисто паровой слой (факел) и жидкостный слой (при впрыске жидкости через периферийную щель большой высоты) затем следует слой смешения (двухфазный парокапельный поток, начальная высота которого определяется высотой кромки на срезе парового сопла) 188]. По мере удаления от среза сопл исчезает жидкостный слой, затем паровой факел. В конце камеры при малых значениях Fp, д и достаточно больших значениях и происходит структурный переход от капельного [c.127]

После набора определенной порции материала кулак 19 воздействует на конечный выключатель вращение и осевое перемещение червяка прекращаются. Механизм готов для впрыска расплава в форму. Гидроцилиндр 18 подводит механизм впрыска к сомкнутой форме. Благодаря упору в форму клапан 22 открывает сопло 21. При подаче рабочей жидкости в магистраль А перемещается поршень 6, впрыскивающий материал (червяк действует как плунжер впрыска). При повороте эксцентрика 13 (рукояткой 10) бункер может подниматься вверх и поворачиваться вокруг оси 12. В этом положении перерабатываемый материал может легко удаляться из бункера. Червяк из обогревательного цилиндра демонтируется при повороте корпуса 4 вокруг оси 14 до упора 15. При этом червяк необходимо отсоединить от шлицевого вала 5. Для разгрузки литниковой втулки формы от усилия прижима, развиваемого гидроцилиндром 18,. необходимо отрегулировать упор 20. [c.94]

Рассмотрим некоторые особенности впрыска жидкости в сверхзвуковую часть сопла и ее взаимодействие с газовым потоком. При впрыске жидкости в высокотемпературный поток происходят процессы каплеобразования и нагрева жидкости с последующим ее испарением. Исследования показывают, что максимальный диаметр капель не превышает величины 0,06 у (где Л] — диаметр отверстия для впрыска). Под воздействием сильно нагретых продуктов сгорания наблюдается уменьшение размеров капель, что обусловлено испарением и дополнительным дроблением. При этом испарение происходит настолько быстро, что впрыскиваемую струю уже непосредственно за отверстием можно считать не жидкой, а газообразной. При вспрыске жидкости, вступающей в химические реакции с продуктами сгорания топлива двигательной установки, необходимо учитывать влияние этих реакций на каплеобразование и испарение. [c.343]

Рассматриваемая схема реализуется на практике в нескольких вариантах и имеет различное конструктивное воплощение. На рнсунке 1.24 проиллюстрированы два типичных варианта этой схемы -применение сопловых насадков (дефлекторов тяги) и вдув газа (впрыск жидкости) в закритическую часть сопла. В обоих случаях для создания момента крена требуется дополнительный орган управления. Подобные способы создания управляющих моментов применяются на твердотопливных ДУ, где, как уже было сказано выше, использование поворотных сопел нерационально. [c.72]

Одна из современных конструкций газодинамического органа управления основана на принципе изменения направления вектора силы тяги основного двигателя путем впрыска жидкости или вдува газа в сопло (рис. 1.9.11,е). Механизм возникновения управляющего усилия состоит в следующем. Поток жидкости или газа, подводимый в сверхзвуковую часть сопла через отверстие 1, взаимодействует со сверхзвуковым потоком газообразных продуктов сгорания топлива и, отклоняясь, от первоначального направления, течет в область 2. При обтекании основным потоком этой области образуется скачок уплотнения 3, за которым происходит поворот потока и, как следствие, повышение давления. В результате возникает управляющее усилие Рр. Изменяя расход жидкости, впрыскиваемой в сопло,можно регулировать величину управляющей силы.Впрыск жидкости через различные отверстия, расположенные по окружности поперечного сечения сопла, позволяет обеспечить необходимое направление этой силы. Особенность рассматриваемого рулевого устройства состоит в том, что возникновение управляющего усилия практически происходит без уменьшения тяги основного двигателя. Объясняется это тем, что снижение тяги вследствие потери механической энергии потока газа при переходе через скачок уплотнения компенсируется ее возрастанием благодаря увеличению массы истекающих газов. Более того, тягу можно несколько увеличить, если в качестве впрыскиваемой жидкости применить окислитель, который, вступая в химическую реакцию с недогоревшим топливом, увеличит полноту сгорания. Достоинством рулевого устройства является отсутствие в нем дополнительных подвижных элементов двигателя или сопла,, что упрощает конструкцию и делает его более надежным в эксплуатации. [c.86]

Если требуется управление вектором тяги в плоскости крена, то можно использовать два сопла или установить в выходном раструбе пару тонких продольных разделительных ребер и впрыскивать жидкость через соответствующие отверстия [182, 183J. Из рис. 122 видно, что отверстия А 1,2) и В 1,2) обеспечивают управление по тангажу, отверстия Си/) — по рысканию, а совместный впрыск А и или Лг и В —по крену. В аэродинамической трубе с водой в качестве впрыскиваемой жидкости проведено параметрическое исследование распределения давления в таком сопле и его изменения в зависимости от отношения расходов вторичного и основного потоков, а также определено оптимальное положение впускных отверстий для вторичной инжекции [182, 183]. Эти результаты были затем использованы при разработке специального устройства, в котором сжигали малоразмерный заряд монотоплива на основе ПХА, а в сопло впрыскивали фреон-113 (рис. 123). Двигатель устанавливали в двух прецизионных подшипниках, позволяющих ему совершать свободное (без трения) движение в плоскости крена. Вращательный момент измеряли с помощью двух балок, приваренных перпендикулярно к переходной муфте, скрепленной с передним днищем РДТТ. Балки жестко заделывались в стенд и при приложении крутящего момента подвергались изгибу. Измерительный мост с тензодатчиками [c.209]

При подаче жидкости в магистраль Б поршень 3 с полым плунжером 4 перемещается вправо, захватывая гранулированный материал, поступающий из бункера 5. Попадая в кольцевой зазор, образованный расточкой обогревательного цилиндра 8 и плунжером впрыска 2, материал пластицируется и поступает в камеру цилиндра 9. Обогревательный цилиндр и плунжер впрыска обогреваются элементами сопротивления 7. Расплав в форму впрыскивается при перемещении поршня 1 вправо, когда жидкость подается в магистраль А. Одновременно плунжер 4 отводится влево. Отвод и подвод сопла 10 относительно формы осуществляются двумя гидроцилиндрами И. Рабочая жидкость поступает к ним по каналам В и Г в штоках 12. [c.84]

На фиг. 90 показана схема механизма впрыска, при которой исключается осевое сжатие червяка. В процессе пластикации материала червяк работает всей длиной. Гранулированный материал захватывается из бункера червяком 8. Перемещаясь вдоль стенок обогревательного цилиндра, материал пластицируется и через открытый клапан 5 в плунжере накапливается в цилиндре впрыска 2. В период накопления материала щнал сопла перекрыт клапаном /. Приводом вращения червяка служит цилиндрический редуктор 5. Расплав в форму впрыскивается при перемещении поршня 7, когда рабочая жидкость подается в поршневую полость гидроци-102 [c.102]

Хорошие результаты в эксплуатации показали краны золотникового типа (фиг. 106, б), управляемые самостоятельным гидроцилиндром. Золотник 6 расположен в расточке обогревательного цилиндра 7. Золотник управляется гидроцилиндром 3. При подаче рабочей жидкости в гидроцилиндр перемещается поршень 4 и проворачивается рычаг 5, непосредственно перемещающий золотник 6. Золотниковые краны в работе не допускают даже упругих деформаций, которые могли бы явиться причиной просачивания расплава в зазор между золотником и цилиндром. Наличие гидроцилиндра для управления золотником создает удобство при наладке машины. Легко осуществляется впрыск расплава в атмосферу, минуя форму. Подобные сопла с кранами золотникового типа применяются в машинах, выпускаемых фирмой Виндзор. [c.129]

Включенный электромагнит 47 перемещает четырехходовой золотник 29 вниз, и жидкость поступает в поршневую полость гидроцилиндра 21. Механизм впрыска перемещается,- и сопло прижимается к литниковой втулке формы. [c.182]

В поворотных системах весь двигатель, сопло или выхлопные патрубки турбины установлены в подшипниках и могут поворачиваться в пределах какого-то угла с изменением направления вектора тяги. Это наиболее распространенный способ управления (маршевые двигатели Н-1 и F-1 ракет-носителей семейства Сатурн , маршевый двигатель ВКС Спейс Шаттл SSME, RL-10, ЖРД с центральным телом), так как характеризуется минимальными потерями удельного импульса. Газовые рули и дефлекторы изменяют направление движения газового потока на выходе из сопла. Они доказали свою высокую надежность, но подвержены сильной эрозии и их применение приводит к потерям осевой тяги. Вторичньш впрыск рабочего тела (газа или жидкости) через стенку расширяющейся части сопла в основной поток продуктов сгорания приводит к возникновению косых скачков уплотнения, вызывающих изменение направления истечения части газа. Вспомогательные управляющие сопла постепенно эволюционировали к ЖРД малой тяги, которые также используются для управления космическим аппаратом и регулирования скорости полета при выключенном маршевом двигателе. Маленькие верньерные ЖРД применялись на ракетах Тор и Атлас . Они же используются в системе реактивного управления ВКС Спейс Шаттл . [c.201]

В период накопления магистраль Е гидроцилиндра 9 соединена с гидробаком через подпорный клапан, создающий противодавление для получения плотного расплава. После накопления нужной дозы расплава перемещение плунжера 8 прекращается, механизм подводится к форме, клапан сопла открывается, рабочая жидкость подается в магистраль Е, перемещается поршень 10 и происходит впрыск. В момент впрыска обратный клапан закрывает канал Б и предотвращает обратные токи расплава. Торпеда 5 по своей конструкции напоминает полилайнер, но имеет значительно увеличенную поверхность нагрева. Этот механизм имеет высокий термический к. п. д. (более 80%), обеспечивает высокую однородность расплава и высокую производительность пластикации. [c.87]

По истечении выдержки под давлением реле времени отключает электромагниты 7 и 2 и включает реле выдержки охлаждения и электромагниты 45 и 43. При отключении электромагнита 47 четырехходовой золотник 29 перемещается вправо и жидкость поступает под правый торец золотника 22, перемещая его влево. Проточка золотника соединяет поршневую полость гидроцилиндра впрыска с баком через напорный золотник 23. Включенный электромагнит 45 перемещает золотник управления 32 влево. Жидкость поступает под левый торец золотника 31. Золотник реверсирует, и жидкость от насоса 2 поступает к гидродвигателю 17. Слив жидкости с гидродвигателя происходит через подпорный клапан 18. Гидродвигатель через червячный редуктор 19 вращает червяк 14. Материал из бункера 16 захватывается червяком и перемещаясь вдоль нагретых стенок обогревательного цилиндра 15 пластицируется и накапливается впереди червяка. Объем дозы регулируется положением кулака 39, воздействующего на конечный выключатель 54, отключая электромагнит 45 и выключая гидродвигатель. Число оборотов гидродвигателя изменяется регулятором скорости 30. Включенный электромагнит 43 перемещает золотник 7 влево происходит отрыв сопла от литниковой втулки формы и отвод механизма впрыска в исходное положение. По окончании времени охлаждения отключаются электромагнит 41 и включаются электромагниты 40 и 44. Золотники 9 м 31 реверсируют, и жидкость от насоса 2 через их проточки поступает в поршневую полость гидроцилиндра 11. [c.195]

С вводом вторичного рабочего тела в сверхзвуковую часть сопла и выдувом газа на поверхность ЛА. В качестве рабочего тела используется газ или жидкость, которая при впрыске быстро испаряется и поэтому вызывает аналогичный эффект, что и вдуваемый газ. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...