Выбор воспламенителя и метод расчёта его массы

Особенности запуска РДТТ

Воспламенение твёрдого топлива представляет собой совокупность газодинамических и физиохимических процессов, протекающих в свободном объёме камеры сгорания и поверхностном слое основного заряда твёрдого топлива от момента зажигания заряда-воспламенителя до выхода на стационарный режим.

1. Три стадии:

1) после зажигания заряда воспламенителя продукты сгорания истекают в свободный объем, вытесняя свободный воздух из канала. Распространения фронта горячих газов сопровождается возникновением волнового давления. Повышаются давление и нагрев у поверхности твёрдого топлива за счёт продуктов сгорания воспламенителя

2) на второй стадии происходит воспламенение других участков основного топлива. Пламя распространяется по всей поверхности. Продукты сгорания топлива и воспламенителя перемешиваются. Распространение пламени по поверхности происходит путём слепления локальных очагов.

3) завершающая стадия – это нарастание давления и выход двигателя на стационарный режим. Происходит догорание воспламенительной смеси, выравнивание газо-прихода с поверхности горения и расхода газа через сопло.

2. Деление процесса на стадии условно и по времени может отличаться, так как происходит всё почти мгновенно. Т_воспл ~ 0,3 C.

3. Модель воспламенения основывается как правило на процессах теплообмена и химических реакциях в слоях газов и поверхности топлив.

4. Условием устойчивого воспламенения топлива является нагрев поверхности до температуры пиролиза горючего и окислителя.

Воспламенителя – это специальная конструкция, которая даёт стартовый импульс высоко энтальпийного потока для зажигания основного заряда.

1. В качестве воспламенителя используют пиропатроны, навесы в корпусах и пусковые двигатели.

2.Для расчёта массы воспламенителя практически всегда используют эмпирические соотношения, что связано в большей мере со спецификой двигателей.

3.Разные авторы рекомендуют отличающиеся по структуре и параметрам формулы:

1.Шапиро Я.М. M_в=q*F_r/Q_тв, где q=30 Дж/см² - это количество тепла для надежного воспламенения поверхности. Q - калоритность воспламенительного заряда [Дж/кг]

F_r - площадь воспламенительной поверхности [cм²].

2.Виницилит А.М. M_в=16*, где - плотность заряжание (отношение массы топлива к объёму камеры сгорания, - площадь критического сечения

3.Мазин Г.Ю. M_в=P_ов*V_cв/(RT_o)_в, где V_cв - свободный объём в камере сгорания, RT_o - баллистический потенциал.

4.Вандерперкхове И. M_в=1/(1-Ϭ)*W_cв*P_ов/, где Ϭ - доля конденсированной фазы в продуктах сгорания воспламенителя.

5.Шишков А.А. M_в ̴V_cв^2/3

6.Ввезенский В.С. M_в=1/3P_k* V_cв^2/3

P_k - давление в камере сгорания на установившемся режиме.

4.Если посчитать массу воспламенителя по любой из этих формул, то получится отличие, приближающееся к кратному.

5.Обычно воспламенителья считается по аналогии с предыдущими расчётами исследователя по выбранной им формуле и даже процесс отработки воспламенительного устройства.

6.Если опыта подбора нет, считают сразу по всем формулам и осредняют.

Дата добавления: 2014-01-07