Главная > Ракетные двигатели на химическом топливе
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

3.2.2. МЕХАНИЗМ ГОРЕНИЯ В ГАЗОВОЙ ФАЗЕ

В работе [184] получены данные по суммарной кинетике реакций в зоне горения и установлено, что порядок реакции в зоне первичного пламени равен 1 (по-видимому, инциирование реакции происходит вследствие диссоциации а энергия

активации равна . Порядок реакции в зоне вторичного пламени равен 2, а энергия активации Эти результаты показывают, что первичное пламя достаточно толстое, а скорость реакций в ней не очень чувствительна к температуре, тогда как зона вторичного пламени имеет фронтовую структуру с зоной индукции и тонкой зоной активного химического превращения. Зависимость структуры зоны вторичного пламени от давления такова, что при высоких давлениях происходит ее слияние с зоной первичного пламени. Структура пламени в гомогенной среде зависит от распределения температуры и концентраций компонент, которые в свою очередь подчиняются соответствующим уравнениям сохранения. Для суммарной реакции типа

имеем

где скорость реакции

причем

Если воспользоваться подобием уравнений, то в предположении близости коэффициентов переноса можно получить следующее соотношение:

где — массовая доля компоненты появляющейся вследствие газификации конденсированной фазы.

При больших давлениях, когда зоны первичного и вторичного пламен сливаются, получим в предположении о втором порядке суммарной реакции:

В случае реакции с высокой энергией активации в структуре зоны горения можно выделить инертную область с пренебрежимо малой скоростью химического превращения Профиль температуры в такой области имеет вид

где использовано граничное условие на поверхности

Положение фронта пламени над поверхностью определяется из (3.12) при

Зона горения тонкая, и ее толщина имеет порядок а падение температуры в ней Принимая это во внимание, проинтегрируем от поверхности топлива до фронта пламени. Тогда

и, используя (3.13) и (3.14), окончательно получим соотношение для массовой скорости горения:

Полученный результат характерен для горения при высоком давлении, когда конечная температура пламени постоянна и скорость горения пропорциональна давлению с показателем степени, близким к 1.

При давлении ниже когда зоны первичного и вторичного пламен отделены друг от друга, можно записать уравнение сохранения энергии для реакции первого порядка:

При низких значениях простого решения нет. Чтобы получить некоторое представление, можно задаться приближенным профилем температуры

который с помощью (3.13) преобразуется к виду

Интегрирование (3.17) от поверхности до фронта пламени с учетом (3.18) и (3.19) приводит к выражению

Таким образом, оказывается, что скорость горения пропорциональна давлению в степени 0,5 или больше (если температура зависит от давления).

1
Оглавление
email@scask.ru