Bell>Подумал и пришел к выводу, что перекисью охлаждать НЕЛЬЗЯ! Тем более, при такой конструкции (противотоком)
Белл, ну ты смешнооооой!
Bell>Перекись будет взрывообразно разлагаться (в критике или даже раньше, а на КС - и подавно) и температура продуктов разложения достигнет 450-600о просто по причине экзотермичности реакции... Разнесет все нахрен, однозначно. Это ясно даже без расчетов, чисто качественной оценки достаточно.
Без расчётов не ясно нифига! Больше того, не ясно и с расчётами, которые у нас уже есть. Почему ты думаешь, что перекись разложится взрывообразно? Да, при температуре в 150 градусов перекись разлагается в 20 000 раз быстрее, чем при комнатной! Но она при этой температуре будет находиться в нашем аппарате доли секунды - порядка одной десятой! При этом успеет разложиться примерно один процент перекиси. А дальше она из рубашки попадёт в КС, где уж пусть разлагается - всё одно ей керосин окислять.
Bell>Вы, вообще, видели двигатель с таким принципом охлаждения? Приведите пример, пожалуйста.
Да. На английских ракетах Блэк Найт (Черный Рыцарь) и Блэк Эрроу (Черная стрела) стояло по 4 и 8+2 движка соответственно, охлаждаемых перекисью, с керосином в качестве горючего. Блэк Эрроу даже первый английский ИСЗ запустила.
Bell>Даже если пустить перекись со стороны КС, все равно после критики она разложится. Даже добавка полимеров может снизить скорость разложения при небольших температурах и только 2-3 раза - совсем не фак, что это поможет в данном случае. Если перекись будет взрываться в 3 разе медленней, никто этого не заметит и не оценит
Общее количество тепла от этого не изменится. На самом деле, FILAS, как человек с соответствующим образованием и опытом (он после института два года на Моторостроителе в Самаре проработал) рассчитал нам подогрев. Так вот шагом марш на его сайт filas.narod.ru и, пока все материалы не изучишь, в топик не возвращайся!
Bell>Я вижу такие варианты решения этой проблемы:Bell>1) Охлаждать ... водой! Если напрячся и рассчитать поток тепла на стенки, возможно хватит относительно небольшого бака, скажем 10-20 л. По части охлаждения: вода - идеальный вариант. Только знать бы, сколько ее надо.
Её надо три килограмма в секунду. Т.е. на время работы двигателя - сто пятьдесят - триста литров.
Bell>2) Комбинированное охлаждение керосином, а снаружи, в наиболее теплонагруженной части, сделать внешнюю рубашку с перекисью. Вариант "на пределе" Bell>3) Наглухо комбинированное охлаждение: внутри - вода, дальше 1/2 площади - керосин, на КС снаружи всего - перекись. Но такую систему уж очень сложно сделать. Зато можно обойтись меньшим количеством воды.Bell>Ключевое момент: нужен расчет нагрева стенки (теплонагруженность).[»]
Система какая. Среднемассовая температура перекиси после охлаждения достаточно мала - в худшем случае градусов 80 (по расчёту 63). При этом она разлагается ещё достаточно медленно. Проблема в том, что перекись нагревается неравномерно - и есть два ключевых параметра, называемые температура газовой стенки и температура жидкостной стенки. При правильной организации охлаждения Тжс не должна превысить 150 градусов Цельсия, вот и всё. Больше того, даже если она их слегка превысит, не факт, что взорвётся. Дело в том, что, даже если образуется маленький пузырёк на стенке (0,1 мм диаметром), но потоком (10 м/с как-никак) его оторвет, то он схлопнется, т.к. остальная перекись вокруг сильно холоднее. Вот если он прилипнет или начнёт расти так, что заметно изменит гидравлическое сопротивление канала, то, действительно, температура начнёт расти лавинообразно и прогар стенки неизбежен.
Кипения при том давлении, что в рубашке, всё равно не будет, растворимость кислорода в перекиси при 50 атм тоже вполне заметная, воды - неограниченная.
Что же касается охлаждения водой, то я об этом тоже думал. Основное препятствие - нужен насос с производительностью 3-4 кг/с и перепадом атмосфер 10. Это что-то в районе пяти киловатт мощности.
Если в баке перекиси сделать теплообменник, то это можно использовать даже на ракете, а не только на стенде. Вот только чем приводить насос?