Миниморум, часть 5

А.С.> [quote|MaxVovk, 02.09.2005 09:43:59:]
avmich>> Уф. Этот дизайн - результат некоторых компромиссов. Пока хочется так сделать. [»]
А.С.> На выходных, если не забуду, сделаю.
А.С.> А конструкция, куда они вставляться будут, точнее тестовая?
А.С.>

[»]

А.С.> [/quote]
А.С.> Будет и её чертёжик, но к форсунке нужен завихритель! винтик без шляпки, но зато с шестизаходной резьбой! Ну, хотя бы четырёхзаходной, но тогда сам стержень тонковат будет. [»]

И куда этот винтик будет ввинчиваться?
Мой совет - чертежи тестовой модели в студию. Я технарь и понимаю только чертежи.
Готов точить детальки, но обязательное условие - присутствие при тестовом запуске .

avmich> Присутствие при тестовом запуске - легко, см. вопрос N 17 . Только сразу предупреждаем, что ракеты строятся очень долго . Если не в Киеве, конечно...
avmich> Вот имеющийся эскиз "стенда для испытаний форсунок поштучно".[attachmentid=17791]
avmich> Если маэстро Петров сюда заглядывает пусть обдумает вопрос о чертежах, он это умеет.
avmich> Андрей, думаю, при имеющемся запасе по диаметру центрального канала можем и четырёхзаходный нормально сделать... наверняка проще будет. Вообще говоря, они просто достаточно мало различаются - можно делать из соображений простоты, подойдут оба. [»]

Конструкция понятна. Ну так а винтик все-таки куда?

avmich>> Эта - струйно-центробежная. В керосиновый канал вставим завихритель... [»]
Serge77> Это совсем не то. Нужно (как мне кажется), чтобы внутри форсунки смешивались оба компонента, образовывали тонкую эмульсию, которая уже будет поступать в камеру сгорания. Так будет достигнуто наилучшее смешивание. Это в Алемасове написано. [»]

Полностью согласен, но ЦБ-ЦБ форсунку сделать заметно сложнее, чем такую. Мы пошли на упрощение )огрубление) конструкции и уменьшение их числа для того, чтобы упростить эту часть...

avmich> Полностью согласен, но ЦБ-ЦБ форсунку сделать заметно сложнее, чем такую. Мы пошли на упрощение )огрубление) конструкции и уменьшение их числа для того, чтобы упростить эту часть... [»]

Я конечно не токарь, но что тут сложного? На картинке - форсунка из Алемасова. Никаких вставок, просто банка с тремя дырками. Гораздо проще того, что нарисовано выше. И смешивание будет несравненно лучше.

На один вход подавать перекись, на другой - керосин, на выходе - эмульсия. Конечно, входов может быть несколько, если надо.

Если вдруг будет плохо смешиваться, внутри можно поставить редкую сетку или что-то подобное. Очень поможет добавка ПАВ в керосин.

avmich> Ой. Перекись в канал керосина - или наоборот - не попадёт?

Этого я не знаю. Но чего им затекать туда, гда давление выше, чем в камере?

avmich> Отдельный вопрос - как подводить к таким двум отверстиям компоненты. Форсунок-то много . У нас два компонента идут двумя слоями на ФГ

Так и здесь ничего не мешает сделать так же.

avmich> В форсунке (в каждую сторону закрутки) должно быть несколько (желательно не меньше 4) каналов. Если 4 будут в одну сторону и 4 в другую... [»]

В какую другую???!!! Все компоненты подаются в одну сторону, чтобы получился общий вихрь.

avmich>> Ой. Перекись в канал керосина - или наоборот - не попадёт?
Serge77> Этого я не знаю. Но чего им затекать туда, гда давление выше, чем в камере?
avmich>> Отдельный вопрос - как подводить к таким двум отверстиям компоненты. Форсунок-то много . У нас два компонента идут двумя слоями на ФГ
Serge77> Так и здесь ничего не мешает сделать так же.
avmich>> В форсунке (в каждую сторону закрутки) должно быть несколько (желательно не меньше 4) каналов. Если 4 будут в одну сторону и 4 в другую... [»]
Serge77> В какую другую???!!! Все компоненты подаются в одну сторону, чтобы получился общий вихрь. [»]

Серж, при работе ЖРД - особенно во время переходных режимов - давления в разных частях ПГС меняются. В частности, давление в камере может оказаться больше, чем в полостях ФГ - поэтому, например, огневая стенка должна рассчитываться не только на давление "в камеру", но и наоборот.

Компоненты топлива редко подаются строго одновременно...

В двухкомпонентных форсунках любят подавать компоненты противотоком... кстати, для лучшей смешиваемости. Особенно в двухкомпонентных ЦБ со внутренним смешением...

avmich> Серж, при работе ЖРД - особенно во время переходных режимов - давления в разных частях ПГС меняются.

Я тоже об этом слышал ;^))
Заброс из камеры в трубопроводы - это общая проблема. Однако чем лучше смешаны компоненты, тем быстрее и мягче старт и тем меньше переходных процессов. Наверное ;^))

avmich> В двухкомпонентных форсунках любят подавать компоненты противотоком... кстати, для лучшей смешиваемости. Особенно в двухкомпонентных ЦБ со внутренним смешением... [»]

Можешь нарисовать такую ЦБ форсунку с противотоком?

Serge77> Правда здесь слишком много неизвестных параметров: диаметры и длины выходных отверстий, углы конусов распыла, какие они будут и какие оптимальны для смешивания.

На счёт ЦБ форсунок, в первом приближении, есть хорошая теория, она изложена в учебниках. Длина выходного отверстия, например, лучше иметь поменьше диаметр - вполне определённым, а конус распыла зависит не только от форсуночных параметров... например, от того, как получается защищать днище.

Serge77> Вообще, насколько я понимаю, хорошее смешивание компонентов - это не просто важная задача, а одна из главнейших. А смешивать две жидкости внутри форсунки (если это можно делать, а здесь можно) гораздо легче, чем снаружи.

Смешивание компонентов - существеннейший фактор, влияющий на УИ. Тут можно потерять не два-три процента, как на сопле, а сразу 10-15, если неграмотно сделать.

Serge77> Кстати, о переходных процессах. На чём вы думаете отрабатывать процесс запуска двигателя? Сразу на спаянном из трубок? Может для этого лучше сделать камеру из стальной болванки (без рубашки), но с реальной форсуночной головкой? За 3-5 секунд она не расплавится. А когда отработаете запуск без взрывов, перейдёте на реальную камеру. [»]

Эээ... Непонятно, зачем. Нам вероятность взрыва пока кажется менее важной, чем необходимость делать другую камеру . Вот охлаждение мы для начала водяным сделаем, для стенда...

avmich>> Эээ... Непонятно, зачем. Нам вероятность взрыва пока кажется менее важной, чем необходимость делать другую камеру
Serge77> Совершенно ясно, что отработки воспламенения, работы форсунок, отладки стенда и прочих работ, для которых неважно наличие реальной рубашки, одной трубчатой камеры не хватит, потому что она быстро израсходуется. Взрывы, прогары рубашки, да мало ли что ещё. Значит нужно будет несколько камер. Несколько точёных стальных болванок можно сделать за один день. А несколько ваших камер - за ХХХ лет. Вы просто будете бояться погонять её в разных режимах. [»]

Ну, у нас вообще другие планы. Отрабатывать воспламенение отдельных форсунок... так не делают, насколько известно, и мы так делать не собираемся пока что. Работу форсунок отрабатывать будем на стенде - см. эскиз чуть раньше. Отладка стенда - имеется в виду, стенда всего ЖРД? Пока неясно, какие проблемы будут мешать нам стенд отлаживать, и почему они так плохи для камеры.

Да, есть вещи, для которых рубашка не так важна. Но она и не мешает, а также, по нашему мнению, не должна пострадать. При всём при том мы понимаем, что одного экземпляра движка нам не хватит, и на это закладывались достаточно давно. Не, не думаю, что мы будем бояться так уж его сломать как только мы обнаружим нечто, что лучше отрабатывать на менее тонком изделии, мы тут же так и сделаем, даже если потеряем одну камеру. Но пока мы этого не видим. Непонятно, пожалуй, что ты имеешь в виду под отработкой воспламенения. Одним из вариантов мы рассматриваем добавку катализатора в топливо. Ты этот вариант предлагаешь сначала покрутить на стальной камере? Так чем стальная лучше трубчатой рубашки? Стальная будет держать прочность порядка секунды, может, немного больше. Успеем разобраться за это время с поджигом? А в трубчатую мы воду заранее пустим. Или ты хочешь сказать, что давление взрывообразно нарастёт? У нас планы испытывать камеру только вертикально - вроде взрывов в камере быть не должно. Прогар рубашки на стендовой не отработаешь... Взрыв за время начального разогрева - это тоже непонятная вещь... Наконец, точёную стальную болванку можно сделать, если это совсем уж грубая деталь - и то вряд ли мы слишком быстро справимся, сейчас у нас не слишком быстро работа идёт. Опять же, разный коэффициент термического расширения...

Понятно, что постановка камеры на стенд - это риск для камеры. Ну так мы это знаем. Если первая разлетится слишком уж сразу - поменяем подход. Но надо знать, почему и как действовать иначе.

avmich>> Технологически, в ЦБ-форсунках сложно получить хорошие отверстия.
Serge77> Так зачем сверлить круглую заготовку? Сверли квадратный пруток, а потом его обтачивай снаружи и высверливай внутренность.

Ты это скажи технологам . Все в один голос говорят, что лучше делать кондуктором... почему - не знаю. Я, кстати, ровно такой вариант сначала рассматривал...

avmich>> Есть техника изготовления форсуночной головки "слоями" - но там соединение этих слоёв - некий "хайтек". Вакуумная диффузионная сварка и рентгеноконтроль... Так что мы тут хотим пойти по пути попроще, хотя и более нудному.
Serge77> Остапа понесло... Дай токарю чертёж и забудь о вакууме ;^)) [»]

Так в слоёной ФГ проблема не в слоях а в их соединении. Фрезер-то их изготовит, нет проблем . Что вот потом делать, и кто это сделает...

Или у тебя есть токарь, который по совместительству соединяет слои с контролем качества?

Serge77>> На чём вы думаете отрабатывать процесс запуска двигателя? Сразу на спаянном из трубок? Может для этого лучше сделать камеру из стальной болванки (без рубашки), но с реальной форсуночной головкой? За 3-5 секунд она не расплавится. А когда отработаете запуск без взрывов, перейдёте на реальную камеру. [»]
avmich> Эээ... Непонятно, зачем.

Вот тут товарищ прямо по моему совету всё делает ;^))
Там у него написано, зачем он это делал, и оправдались ли его ожидания.
(Кажется тут уже была эта ссылка)

За 6 секунд стальная болванка нагрелась до 600F.