загрузка...
загрузка...
На головну

наддув баків

Дивіться також:
  1. I. ОСВІТА СПОЛУЧЕНИХ ШТАТІВ 1 сторінка
  2. I. Підручник
  3. VIII. ЛЮДИ
  4. XVI. Водопровідно-каналізаційні споруди
  5. Авіабаза національної гвардії Парнелл, Теннесі
  6. Автомобільний музей Абеля Ласерда
  7. антинорманская теорія
  8. В. І. Ленін
  9. Вплив конструктивних факторів на паливну економічність
  10. Внутрішня політика Катерини II і Павла I
  11. ВІЙСЬКОВИЙ КРАХ САМОДЕРЖАВСТВА
  12. війнами

Відцентрові насоси ТНА для нормальної роботи без кавітації вимагають створення певного тиску на вході в насос:

рвх ? рН ++? Рз

Це тиск визначається тиском насичених парів рідини РН, залежать від виду рідини і її температури, і швидкісним напором потоку ?С2/ 2 на вході в крильчатку насоса. Цей натиск залежить від параметрів і особливостей конструкції насоса - чим більше частота обертання, т. Е. Тиск подачі, і менше габаритні розміри насоса, тим вище буде швидкісний натиск на вході в колесо. Навпаки, тихохідний і великогабаритний насос матиме менший швидкісний натиск па вході. складова? Рз - Конструктивний запас.

Таким чином, якщо врахувати гідравлічний опір вхідній магістралі? Рвх, То для бескавитационной роботи насосів ТНА тиск на виході з баків повинно бути в співвідношенні

Рб ? Рвх + ?Рвх-

Це тиск створюється спеціальної "витіснювальний подачею, званою системою наддуву баків. Отже, при насосної подачі палива ДУ має і витіснювальний подачу. Основна відмінність системи наддуву від витіснювальний подачі палива - невеликий тиск в баках, яке рідко перевищує значення

рб? (0,2 ... 0,5) МПа.

При проектуванні системи наддуву баків велика увага приділяється зниженню її маси. Тому важливе значення надається всім технічним шляхах удосконалення системи наддуву, спрямованим на зниження її маси.

Схеми наддуву баків можна класифікувати за способом отримання витісняє газу - робочого тіла системи наддуву.

1. Газовий акумулятор тиску. Витісняє газ виходить редуцированием стисненого газу високого тиску, що знаходиться в балоні - акумуляторі тиску (рис.8, а) . Це найбільш проста, надійна і поширена схема наддуву баків. Стисненим газом служить азот або гелій. В окремих випадках може бути і осушене повітря.

На рис.8, б показана вдосконалена схема. Тут балон зі стисненим газом, наприклад азотом або гелієм, поміщений в бак з вакуумним компонентом, наприклад в бак рідкого кисню. Редукований холодний газ перед надходженням на наддув бака проходить через теплообмінник. Останній встановлений у вихлопній системі турбіни ТНА, де газ підігрівається до 500 ... 600 К.

Зберігання стисненого газу при низькій температурі знижує необхідний обсяг акумулятора тиску, а підігрів в теплообміннику зменшує витрату, т. Е. Запас газу. Все це разом узяте помітно зменшує масу системи наддуву баків.

2. Рідинна испарительная схема наддуву. Витісняє газ отримують з рідкого компонента шляхом його випаровування в теплообміннику.

На рис.9, а показана схема, в якій для наддуву служить рідкий азот. Останній зберігається в спеціальному баку, звідки насосом, встановленому на ТНА, подається в теплообмінник, вбудований у вихлопній вузол турбіни. З теплообмінника газоподібний і підігрітий азот через зворотні клапани надходить на наддув баків з окислювачем і пальним.

На рис.9, б показана схема, в якій витісняє газ виходить з основного криогенного компонента - кисню або водню, кото

Рис.8. Схеми наддуву баків з газовим акумулятором тиску:

а - проста витіснювальний схема; б - З зберіганням балона зі стисненим азотом (гелієм) при низькій температурі криогенного компонента і з подальшим його підігрівом в теплообміннику

які випаровуються в теплообміннику, розташованому в газовідводі двигуна з дожиганием генераторного газу.

На рис.9, в показана схема, в якій витісняє газ - водень, який використовується для наддуву водневого бака, виходить газифікацією водню в охолодному тракті камери.

3. Газогенераторна схема наддуву. Витісняє газ виходить в спеціальних "наддувних" ЖГТ з основних компонентів палива двигуна. Наддув бака з окислювачем вимагає отримання окисного генераторного газу, а наддув бака з пальним - відновного.

На рис.10, а показана схема, в якій наддувний газогенератор є звичайним ЖГГ. Особливість наддувних ЖГГ - більш низькі температура газу і витрата в порівнянні з ЖГГ приводу турбіни двигуна без допалювання. Це створює певні труднощі в організації робочого процесу (рис.10,б).

На рис.10, в показана схема, в якій наддувний газ виходить в газогенераторе-змішувачі. В якості одного компонента викорис

Рис.9. Випарні схеми наддуву баків:

а- отримання витісняє газу з рідкого азоту; б - отримання витісняє газу з кріогенних основних компонентів; в - отримання газоподібного водню

для наддуву - бака з воднем:

НА-насос азоту (інші позначення див. На рис.4)

 

-зуется генераторний газ, що відбирається з основного ЖГГ. Іншим компонентом служить рідке пальне, якщо основний генераторний газ - відновний. При змішуванні рідкого компонента з основним газоподібним додатковий рідкий компонент частково згорає, а частково випаровується. В результаті температура наддувного газу знижується до необхідної.

Рис.10. Газогенераторні схеми наддуву баків:

а - Типова ПГС рухової установки з газогенераторної схемою наддуву; б -

схема двокомпонентного наддувного ЖГГ; в - схема газогенератора - змішувача

наддуву.

4. Безгазогенераторная схема наддуву. При самозаймистих основних компонентах палива витісняє газ наддуву може виходити безпосередньо в самих баках. Для цього на поверхні рідини в баку одного компонента розпилюється невелика кількість іншого компонента. В результаті хімічних реакцій безпосередньо в баку утворюється необхідну кількість газоподібних продуктів, що створюють заданий тиск наддуву.

Незважаючи на гадану простоту схеми, тут є свої труднощі. По-перше, конструктивне рішення системи розпилу протилежної компонента має забезпечувати сталість її розташування відносно поверхні витрачається компонента. По-друге, рідкий компонент в баку, особливо до кінця роботи, забруднюється продуктами хімічних реакцій, які можуть негативно вплинути на роботу двигуна.

5.Схема наддуву на основі твердопаливного газогенератора (ТГГ).

Витісняє газом служать продукти згоряння твердого палива, що знаходиться в ТГГ. Природно, продукти згоряння для наддуву бака окислювача повинні мати окислительную, а для наддуву бака з пальним - відновну природу. Крім того, їх температура повинна бути порівняно низькою, прийнятною як для конструктивних елементів баків, так і для рідких компонентів. Така схема наддуву приведена на рис.11.

Незважаючи на простоту конструкції і дуже хороші масові характеристики, ця схема наддуву поки не набула великого поширення. Основні труднощі - розробка рецептур твердих палив, які б задовольняли всім необхідним характеристикам.

6.Схема наддуву спільно з бустерних насосом. Останнім часом прагнення ще більше знизити масу рухової установки призвело

Рис.11. Наддув баків продуктами згоряння, які отримуються в твердопаливних газогенераторах (ТГГ):

1- ТГГз окислювальним генераторним газом; 2 - ТГГз відновлювальних генераторним газом; 3 - клапан, що підтримує тиск в баку не більше Р? max

Рис.12. Бустерний ТНА, встановленийбезпосередньо на днище бака:

I -заборное пристрій; 2 - вхідний клапан; 3 - осьовий насос; 4 - вихід з БТНА рідкого компонента; 5 - підведення рідкого компонента високого тиску до гідротурбіни; 6 - гідротурбіна

на превеликий поширенню схеми наддуву баків спільно з бустерний насосами, що приводяться в рух турбіною і званих бустерний турбонасосного агрегатами БТНА.

БТНА можуть розміщуватися як безпосередньо на днище бака (рис.12), так і безпосередньо на вході в основний ТНА (рис.13). Бус-терни насоси створюють підвищений тиск на вході в основний ТНА "- до 1,5 ... 3,0 МПа. При такому тиску значно поліпшуються умови бескавитационной роботи основного насоса - можна суттєво збільшувати швидкість потоку, зменшуючи перетину підвідних трубопроводів і підвищуючи частоту обертання крильчатки. Завдяки цьому сучасний ТНА стає швидкохідної і малогабаритної машиною.

Разом з цим сам бустерний насос, будучи тихохідної машиною (тиск подачі у нього порівняно невелика), для бескавитационной роботи вимагає незначного тиску наддуву, часто ледь перевищує тиск насичених парів рідини, що також, як показує практика, дозволяє помітно поліпшити масові показники ДУ в порівнянні з ДУ без БТНА.

Турбіни БТНА можуть мати привід:

а) рідким компонентом, що забирається за основним насосом ТНА і після спрацьовування на гидротурбине приводу, скидається на вхід в основний насос ТНА, наприклад, БТНА окислювача двигуна SSME (див. рис.12).

Рис.13. Бустерний ТНА, встановлений безпосередньо перед входом в основний ТНА:

1 - БТНА; 2 - основний ТНА; 3 - газоводи відпрацьованого генераторного газу в змішувальну головку камери; 4 - відбір генераторного газу на привід БТНА; 5 - рульове сопло "крену"

б) газоподібним компонентом, наприклад воднем, який після спрацювання на турбіни приводу, направляється в систему газифікованого основного витрати водню, наприклад, БТНА пального двигуна SSME;

в) генераторним газом, відбирають від основного ЖГГ. Після спрацьовування на турбіні приводу газ може направлятися в камеру на дожигание або використовуватися для наддуву бака і приводу рульових сопел, наприклад, управління креном (див. Рис.13).

Витрат компонентів на вході в камеру на основі регуляторів витрати «-- попередня | наступна --» Упраління вектором тяги.
загрузка...
© om.net.ua