Физические свойства жидких топлив

Некоторые свойства жидкостей и газов, применяемые в ЖРД. Важной характерной особенностью топлив ЖРД является наличие в них газа в виде раствора или механической смеси. В двигателях, в которых не предусмотрено принудительное отделение газа от топлива, содержание газа в топливе может доходить до 5—10%, а для криогенных топлив 18% и более. Наличие даже очень небольшого количества газа (до 1%) в значительной степени изменяет физические свойства жидкого топлива по сравнению с капельной жидкостью (однофазной) и обязательно должно быть учтено при расчете. [c.285]

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ДВС [c.153]

Изменение коэффициента избытка воздуха вдоль камеры зависит от ряда факторов и прежде всего от физических свойств сжигаемого топлива. На рис. 218 показано изменение средней по сечению камеры величины а и коэффициента полноты сгорания т]дд. Как видно, коэффициент избытка первичного воздуха находится на уровне 0,25—0,35 при общем а л 5. В условиях использования тяжелых жидких топлив (дистиллят, мазут) на испарение и прогрев капель распыленного топлива требуется большое количество времени, поэтому к корню факела целесообразно подводить небольшое количество воздуха. Из рис. 218 также видно, что основное тепловыделение (<7цс =0,8+0,85) заканчивается в области с а—2,5+3,0. [c.366]

Исследование распыливания удобно проводить в холодном состоянии, при отсутствии горения. Для форсунок, предназначенных для технологических целей, такое состояние полностью соответствует рабочим условиям. Что же касается форсунок, распиливающих жидкое топливо, то картина, получаемая в холодном состоянии, будет соответствовать условиям существования струи непосредственно по выходе ее из распылит еля. Естественно, что наиболее желательным является распыливание рабочей жидкости, т. е. той, которая применяется в данных условиях и в данном агрегате. Однако для удобства проведения эксперимента часто применяют другую жидкость (обычно воду, которую легче и удобнее исследовать). В этом случае при помощи зависимостей, изложенных в предыдущих главах, можно полученные результаты перенести на условия, соответствующие физическим свойствам рабочей жидкости. [c.240]

Жидкие присадки в основном состоят из углеродов присутствующие в них неорганические вещества по весу составляют небольшую долю веса золы топлива и воздействие их на физические свойства шлаков не укладывается в рамки существующих понятий. В целом вопрос об эффективности жидких присадок еще ждет своего окончательного решения. [c.195]

Физико-химические изменения. Смазочный материал при работе стареет, т. е. его первоначальные свойства изменяются в результате физических и химических процессов, которым он подвергается. При эксплуатации происходит испарение преимущественно легких фракций масла оно засоряется продуктами окисления, полимеризации, конденсации и распада самого масла, загрязняется продуктами износа смазываемых поверхностей и пылью (минеральной, металлической или органической) в двигателях внутреннего сгорания масло, кроме того, загрязняется продуктами неполного сгорания топлива и жидким топливом. В насосах и других машинах не исключается некоторое загрязнение масла иными жидкостями. [c.366]

Газожидкостный цикл, обобщая частные случаи работы газового двигателя и двигателя жидкого топлива, характеризуется обычными зависимостями между его параметрами, однако, вследствие использования двух топлив, совершенно различных по своим физическим свойствам, эти зависимости имеют некоторые особенности. [c.36]

Основными видами топлива, применяемыми для поршневых ДВС нефтяной и газовой промышленности, являются природный, попутный и сжиженный газы. Важнейшие особенности рабочего процесса газовых двигателей вытекают из сравнения физических свойств газообразных и жидких топлив (табл. 17.3). [c.262]

Струю газа (жи кости) принято называть свободной и затопленной, если она не ограни чена твердыми стенками и распространяется в пространстве, заполненном средой тех же физических свойств, что и вещество струи. В топочной технике мы имеем дело со свободной затопленной струей при сжигании газов, жидкого и пылевидного топлива. При этом струь всегда турбулентна, так как скорость ее истечения в топочную камеру значительно превышает критическую скорость. [c.90]

Рабочие тела для ядерных ракетных двигателей должны выбираться среди тех элементов или сложных веществ, которые в газообразном состоянии имеют низкий молекулярный вес при высокой температуре. Очевидно, что выбор нужно делать среди таких элементов, как водород, гелий, литий, бериллий и их диссоциирующих соединений — различных углеводородов и гидридов. Представляют также интерес легко диссоциирующие соединения азота и водорода, а также некоторые из спиртов. Рассмотрение точки плавления этих материалов сразу практически исключает из их числа литий и бериллий. Кроме того, чистый литий является сильным поглотителем нейтронов, а бериллий сравнительно дорог (от 10 до 50 долларов за фунт) таким образом, ни один из этих двух материалов не представляет интереса, даже если они могут существовать в виде жидких соединений. Очень трудные криогенные проблемы, связанные с получением и хранением жидкого гелия, делают нежелательным его использование в качестве топлива. Список потенциально полезных материалов уменьшается до одного элемента — водорода и его соединений. В широких пределах применимы четыре жидких топлива, а именно водород, аммиак, этиловый спирт, пропан. Некоторые физические свойства этих веществ в жидком состоянии даны в табл. 15.1. [c.511]

Применение жидкого ядерного топлива дает целый ряд неоспоримых преимуществ. Резко улучшаются условия теплопередачи, устраняются локальные перегревы, снимаются проблемы радиационного разбухания и изменения физических и механических свойств топлива и т. д. [c.96]

Хорошо известно, что степень преобразования тепловой энергии в работу, иными словами коэффициент полезного действия двигателя, в первую очередь зависит от степени сжатия. Этим же показателем в значительной мере определяется мощность двигателя. В двигателях с внешним смесеобразованием, когда в цилиндре сгорает гомогенная смесь, степень сжатия ограничивается возможностью возникновения детонации. Пороговые условия возникновения этого явления в значительной мере связаны с физической и химической природой применяемого топлива. Стандартизированная оценка способности топлива сгорать без детонации осуществляется для жидких топлив путем установления октанового числа (04). Для каждого топлива подбирают эталонную смесь изооктана и нормального гептана, имеющую ту же детонационную стойкость, что и оцениваемое топливо. Процентное содержание изооктана в эталонной смеси и называют октановым числом. На практике выяснилось, что определенное таким образом октановое число зависит от услО ВИЙ испытаний. Поэтому для более полной оценки детонационных свойств топлива применяют два метода моторный и исследовательский, различающиеся между собой некоторыми условиями при проведении испытаний. Большинство жидких топлив, испытанных по моторному методу, показывают меньшее значение октанового числа, чем на испытаниях по исследовательскому. Разницу между октановым числом по исследовательскому методу (ОЧИ) и моторному (ОЧМ) называют лабораторной чувствительностью или просто чувствительностью топлива. Трудности при оценке детонационной стойкости газового топлива оказались более значительными, чем для жидких [c.12]

Понятие пограничного слоя, введенное Прандтлем (1904), послужило основой для дальнейшего развития теории конвективного переноса массы в последующие годы. При исследовании массообмена с умеренными скоростями движения газов, например, при горении твердого топлива или в задачах кондиционирования воздуха решения уравнений теплообмена были в равной степени справедливы и для массообмена. Для больших скоростей, имеющих место при горении жидкого топлива или при испарительном охлаждении (оба процесса вызвали большой интерес к себе в связи с развитием ракетных двигателей), потребовались другие решения. Эккерт и Либлайн (1949) и Шу (1947) одними из первых опубликовали реишния для больших скоростей течения. Последний показал также, как учесть изменяемость физических свойств среды. С того времени значение массообмена в авиационной технике сильно возросло, и многие исследователи-аэродинамики внесли свой вклад в решение этих задач. В более позднем периоде эти исследователи зачастую игнорировали работу инженеров-химиков, специалистов в области горения и др. и создали заново некоторые из их методов, а также предложили новые. [c.31]

Физические свойства. Удельвый вес нефти и всех ее де-стиллатов<1, каменноугольной и ее дестиллатов, исключая легкое масло (бензол), > I. Вязкость измеряется в градусах Энглера (°Е) по вискозиметру того же имени и относится ко времени истечения воды при 20°= 1. Вязкость легких фракций <1 Е, средние фракции (масла для-двигателей Дизеля) имеют от 1,5 до 2,5 Е при 20 горючие масла при 20° слишком густы и подогреванием до 80—-100° приводятся к 6°Е или еше меньше. Точкой затвердевания называется температура, при которой жидкое топливо перестает быть текучим. Нефтяные дестиллаты затвердевают обычно при более низких температурах (керосиновое газовое масло — ниже —20°), нежели дестиллаты каменноугольной смолы. Каменноугольные масла выделяют иногда при охлаждении антрацен и нафталин. Температура воспламенения определяется либо в открытом тигле, либо в закрытом аппарате Пенского и Мартенса температурой воспламенения называют температуру, при которой приближаемое пламя впервые вызывает короткое воспламенение. Температурой горения называют температуру, при которой образуется постоянное пламя, если нагревать до температуры выше точки воспламенения. Температурный интервал между температурой воспламенения и температурой горения тем больше, чем выше степень дестилляции (при бензине и т. п. равен 0°). [c.1295]

Двигатели авиационные тяжелого топлива. До настоящего времени известны только двигатели с высоким сжатием, поэтому обычно Д. а. тяжелого топлива называют также а в и а-дизелями. Тяжелыми топливами называются жидкие топлива, имеющие при обычных температурах низкое давление паров и поэтому не могуище быть непосредственно использованными в двигателях с карбюраторами обычного типа. Под названием дизель принято понимать двигатель внутреннего сгорания со сжатием одного воздуха, с подачей топлива в пространство сгорания в конце хода сжатия и с воспламенением топлива от тепла сжатия без применения источников пламени (свеча) и накаленных поверхностей (см. Двигатели Дизеля). В качестве топлив для быстроходных дизелей, в том числе и А. д. тяжелого топлива, применяются погоны нефти, начиная с тяжелых керосинов, гл. обр. газойли и легкие смазочные масла (соляровые). Сырая нефть и мазуты не могут быть надлежащим образом использованы в быстроходных дизелях в виду большой неоднородности состава, присутствия асфаль-тенов и смол, загрязняющих двигатель и требующих особых условий для полного сжигания. Для применения в авиации надо рассчитывать обязательно на дестиллаты, выки-.пающие почти начисто в приборе Энглера газойли и легкие соляровые масла (солярки). Кроме ряда физических свойств, определяющих технологические и торговые качества топлива, в настоящее время входят в употребление измерители, определяющие легкость воспламенения дизельных топлив в цилиндре. Проектом стандарта на дизельные топлива, составленным Американским обществом испытания материалов, предусматриваются 5 сортов. Для первого из них, предназначаемого для быстроходных дизелей с числом оборотов в минуту свыше 1 ООО и требующих мало вязких топлив, качества топлива приведены в табл. 5. [c.112]

Наконец, двигатели, работающие на жидко-твердом топливе, не имеют многих недостатков., присущих обычному РДТТ. Так, очень низкие, почти стехиометрические соотношения компонентов могут быть использованы без ухудшения физических свойств заряда горение происходит плавно, особенно в случае использования самовоспламеняющихся топлив, и на работе двигателя совершенно не отражается наличие трещин или раковин в заряде. [c.366]

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]

Температура поверхности испаряющегося топлива, определяющая упругость пара, зависит от физических свойств топлива и от параметров воздушного заряда (температуры и давления). Теплота, затрачиваемая на нагрев и испарение жидкого топлива, передается от воздуха (или стенки камеры сгорания) вследствие теплопередачи. Поэтому при испарении топлива температура смеси несколько понижается. В двигателях с внешним смесеобразованием (карбюраторньхх двигателях) при испарении во впускном трубопроводе от карбюратора до входа в цилиндр около 60—80% топлива температура стехиометрической смеси бензина и воздуха на 10—15° ниже температуры всасываемого воздуха. [c.134]

Для более полного использования природных запасов ядер-ного топлива развитие ядерной энергетики целесообразно строить на сочетании реакторов на тепловых нейтронах, работающих на воде, с реакторами-размножителями на быстрых нейтронах. По ядерно-физическим и теплофизическим свойствам наиболее пригодными теплоносителями в реакторах на быстрых нейтронах могут быть натрий, литий, гелий. Успехи, достигнутые в области технологии жидких металлов, выдвинули на первое место натрий. Интенсивные исследовательские работы проводятся по использованию щелочных металлов в качестве рабочих тел в циклах с МГД-преобразованием и паротурбинных. Изучается использование указанных циклов для транспортных установок, а также применение их в качестве надстройки на обычных тепловых электростанциях. Бинарные циклы со щелочными металлами позволяют заметно повысить КПД станций. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...