Generator de gaz (știința rachetei)

Un generator de gaz  este un dispozitiv energetic care produce gaz comprimat, [1] gaz fierbinte, gaz de abur, [2] gaze individuale pure (azot, oxigen) [3] :5 cu reglarea cantității, debitului și presiunii acestora. Spre deosebire de cartușele squib sau senzorii de piroenergie, generatorul de gaz are o duză cu o cădere de presiune supercritică. Din acest motiv, procesul de ardere în generatorul de gaz nu depinde de condițiile din volumul în care gazul curge. Designul are multe în comun cu motoarele de rachetă convenționale. [unu]

Temperatură scăzută

Generatorul de gaz poate fi folosit ca acumulator de presiune în tehnologia rachetei. Alături de buteliile în care gazul este stocat sub presiune, se folosesc generatoare de gaz care utilizează combustibil lichid sau praf de pușcă. Este utilizat pentru presurizarea rezervoarelor de combustibil și a altor containere, control automat, pornire inițială a unei unități de turbopompe. [patru]

Temperatură ridicată

În tehnologia rachetei, sarcina principală a generatorului de gaz este de a obține un fluid de lucru la o anumită temperatură și, într-o cantitate dată, să conducă o unitate turbopompă (TPU).

Cum funcționează

O mică parte din oxidant și combustibil este preluată din conductele (1, 2) din spatele pompelor (3, 4) și introdusă în generatorul de gaz (6). Generatorul de gaz produce fluidul de lucru pentru turbina cu gaz. Gazul produs de generator, fiind produse ale arderii combustibilului, trebuie sa aiba o temperatura nu mai mare de 1200 K - 1500 K pentru a nu deteriora palele turbinei . Pentru răcire, se poate folosi o sursă de alimentare cu una dintre componentele combustibilului către GG. Din GG, produsele de ardere intră în turbina TNA, unde efectuează lucru. Energia rezultată este folosită pentru a antrena pompele care furnizează componente de combustibil către camera de ardere.

Cerințe pentru generatoarele de gaz

Clasificare

Generatoarele de gaz pot fi împărțite în funcție de numărul de componente de combustibil utilizate pentru obținerea fluidului de lucru:

  1. Generatoare monocomponente sau abur- gaz (SGG) - fluidul de lucru se formează ca urmare a descompunerii unui combustibil monocomponent în prezența unui catalizator sau fără acesta. Catalizatorul este plasat în GG, unde intră combustibilul. Ca combustibil se folosesc peroxid de hidrogen , hidrazina , nitrat de izopropil și altele . Tot în această categorie poate fi atribuit TTG.
  2. Generatoare cu două și trei componente sau cu gaz lichid (LGG) - fluidul de lucru se formează ca urmare a arderii combustibilului și a oxidantului utilizat în camera de ardere principală a motorului. Datorită caracteristicilor turbinei, care necesită ca temperatura gazului din fața acesteia să fie mai mică de 1500K, procesul din GG are loc cu un exces semnificativ de una dintre componentele amestecului de combustibil. Produsele de generare a gazelor se numesc oxidanți dacă sunt obținuți cu un exces de agent oxidant și reducători dacă sunt obținuți cu un exces de combustibil. În GG-urile cu trei componente, încă o componentă este utilizată pentru răcire sau pentru a îmbunătăți performanța fluidului de lucru.

Există, de asemenea, motoare rachetă fără JGG - fluidul de lucru din ele este obținut ca urmare a evaporării lichidului în calea de răcire a camerei motorului . Astfel de scheme de motoare sunt numite fără generator și sunt utilizate cu succes în a doua etapă a vehiculelor de lansare.

Literatură

Dobrovolsky M.V. Motoare cu rachete lichide. Fundamentele designului: manual pentru universități. - Ed. a II-a, revizuită. și suplimentare .. - Moscova: MSTU im. N.E. Bauman, 2005. - 488 p. — ISBN 5-7038-2649-7 .

M. I. Shevelyuk. Baze teoretice pentru proiectarea motoarelor cu rachete lichide. - Moscova: Editura Științifică și Tehnică de Stat OBORONGIZ, 1960. - 687 p.

V. G. Popov, N. L. Yaroslavtsev. Motoare cu rachete lichide. - Centru de editare si tipar - "MATI" - KTU im. K.E. Ciolkovski, 2001. - 171 p. — ISBN 5-230-21212-8 .

Link -uri

  1. ↑ 1 2 Antonov O.Yu., Vagonov S.N., Tartynov I.V., Polyakov E.P. Istoria și perspectivele dezvoltării generatoarelor pirotehnice de joasă temperatură//Știri ale Universității de Stat Tula. Știința tehnică. Problema. 12. Partea 1 - Tula: Editura TulGU, 2016
  2. ↑ Generator de gaz // Cosmonautică: Enciclopedie - M .: Sov. enciclopedie, 1985
  3. ↑ Shandakov V.A., Zharkov A.S., Strelnikov V.N., Pilyugin L.A., Savelyeva E.V. Baze fizico-chimice pentru realizarea elementelor de echipamente pentru generatoare de gaze de joasă temperatură în diverse scopuri - M .: FIZMATLIT, 2011
  4. ↑ Acumulator de presiune // Cosmonautică: Enciclopedie - M .: Sov. enciclopedie, 1985