Лучший форум для общения - Показать сообщение отдельно

Цитата:

Сообщение от Капитан

"Волнистость" внутренней поверхности оказывает заметное влияние на тепловой поток со стороны газа. Чем больше поверхность - тем больше забор тепла стенками. Соответственно, тем выше должна быть охлаждающая ёмкость всей системы.

Для круглых в сечении трубок увеличение площади в критике F-1 около 5% по сравнению с гладкой стенкой, для трапецевидных (т.е. обжатых) - и того меньше. С инженерной точки зрения - пренебрежимо мало.

Цитата:

Сообщение от Капитан

Жаростойкость материала можно брать только в том случае, если у нас внутрення стенка сопла однородна, как это в случае с королёвскими двигателями. Поэтому-то во всех советских учебниках и берёся именно жаростойкость материала, как один из критических параметров.

В большинстве советских учебников трубчатая камера рассматривается, в том числе при расчете охлаждения. Да, там есть свои особенности, но не принципальные. Условия надежности наружного проточного охлаждения для всех конструкций камер одинаковы.

По поводу жескости и прочности: трубчатые камеры снабжаются силовыми кольцами - бандажами; на наиболее напряженных участках - сплошной стальной обечайкой. Так что жескость и прочность может быть достаточно высокой - какой нужно.

Цитата:

Сообщение от Капитан

Так это они температуру устредняют для оценки коэффициента теплопроводности стенки.

Нет, это не так. Посмотри внимательно (см. аттачмент с пометками).

Пункт 1: указана допустимая средняя температура (1460 R) по условиям прочности при неравномерном нагреве ("hot shortness" - см. аттачмент).
Пункт 2: выбрана Twg=1600 R; здесь же указаны свойства материала при этой температуре (а не для средней!), например, k - теплопрводность (двойное подчеркивание)
Пункт 3: указанная теплопроводность при Twg=1600 R используется для вычисления Twc
Пункт 4: вычисляется средняя температура в стенке (равна здесь 1402 R) и сравнивается с допустимой средней температурой (1460 R); средняя температура вычислена только для этой цели - убедиться, что она в пределах нормы по условиям прочности, и больше нигде не используется.

Я привел это, чтобы ты увидел, что в насовском пособии условие по жаропрочности тоже используется. Это условие - характеристика материала, при этом тип охладителя и конструкция камеры не имеет значения. Так что это именно наш вариант.

Цитата:

Сообщение от Капитан

по двигателю F-1 нет представленных расчётов, только некоторые конечные параметры. Поэтому приходистя пользоваться учебниками, где даётся количественный и качественный подход, испульзуемый в ЖРД-проектировании в те времена тем производителем.

Ни по одному из советских двигателей расчеты охлаждения также не представлены (по крайней мере - публично). Расчет геометрии камеры тривиален по известным компонентам, тяге, давлению в КС и степени расширения сопла.

Цитата:

Сообщение от Капитан

Во вторых, металлургическая продукция соверменная и пятидесятилетней давности не одно и тоже.

Современный сплав X-750 имеет тот же состав, что и в 1960 году. Так же как и, например, современная сталь 12Х18Н10Т имеет тот же состав и свойства, как и в 1960 году. Относительно примесей и т.д.: у нас есть ГОСТ, который регламентирует состав 12Х18Н10Т, и если заводская или КБ лаборатория определит, что состав партии металла отличается от ГОСТ, то она не будет принята/использована по назначению. В США тоже есть стандарты, и вряд ли они менее требовательны.

Цитата:

Сообщение от Капитан

там в тексте указано ограничение в 1000F именно как экспериментальные данные. То есть читать надо так, что в те времена из существующих материалов по существующим технологиям "изделия" с такими ограничениями параметров работают стабильно. Выше - зона риска и нестабильности.

Нет, никакой зоны риска там нет, и вот почему: 1000F указан НЕ как характеристика металла, а как эксперимениально определенная температура Twg по условиям отложения твердого углерода и сажи на горячей стенке - т.е. для A-1 они специально хотят, чтобы сажа/углерод отлагались на относительно холодной стенке как дополнительная теплозащита, поэтому им нужно, чтобы "горячая" стенка оставалась ниже 1000 F, иначе углерод из газа не будет конденсироваться (именно это и показал им эксперимент). Так что 1000 F не может рассматрваться как граница недопустимого запредельного режима работы, потому что им не является.

Для допустимых режимов см. современные хараетеристики сплава: температура жаропрочности ~700 C (973 K), жаростойкости ~820 C (1093 K).

По-поводу применимости этих данных A-1 для F-1: F-1 имеет внутреннее охлаждение с пристеночным слоем, поэтому в расчете можно пренебречь отложением углерода и для горячей стенки использовать условие Twg<"T жаростойкости" вместо Twg<"Tmax отложение углерода".

Кроме того, тяга A-1 более чем в два раза меньше при сравнимом давлении в камере, при этом чем крупнее двигатель, тем легче обеспечить охлаждение - это эмпипическое правило. Если у них получилось в учебнике свести тепловое состояние A-1, то сделать это для F-1 было еще легче.

Изображения

sp-125.png (96.6 Кб, 4 просмотров)