Расчет внутреннего охлаждения

Чтобы обеспечить применяемую температуру газовой стенки, необходимо помимо наружного охлаждения применять и внутреннее. В этом случае температура стенки снижается либо благодаря защите ее жидкостной пленкой, либо газовым слоем с пониженной температурой. Такой слой называют пристеночным. Температура этого слоя снижается за счет обогащения его одним из компонентов топлива, как правило, горючим. Избыток горючего подается либо за счет периферийных форсунок, либо через пояса завесы, которые расположены в различных местах камеры сгорания ЖРД. В нашем случае целесообразно применение завес охлаждения.

Покрытие должно удовлетворять следующим условиям:

- высокая температура плавления;

- стойкость к тепловым ударам;

- низкая теплопроводность;

- коэффициент линейного расширения близкий по значению коэффициенту линейного расширения основного материала;

- хорошие антикоррозионные свойства;

Расчет лучистого теплового потока.

Все тела, имеющие отличную от нуля температуру, излучают энергию в виде электромагнитных волн. Наибольшей излучательной способностью обладают многоатомные газы, входящие в состав продуктов сгорания. Для компонентов керосин+O2 наибольшую долю теплового потока составляют Н2О. В камере сгорания тепловой поток, получаемый стенкой за счет излучения, определяется разностью излучения газа и той части излучения стенки, которая поглощается газом.

Ч_Л=Е_С, _ЭФ, С₀[Е₁, (Т_Г/100)⁴-А_Г-(Т_СТ/100)⁴] (58)

где Ест Эф - эффективная степень черноты стенки;

С0 - коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела;

Тг - температура газа;

Тст - температура стенки (газовой);

Аг - поглощающая способность (стенки) газа при определенной

температуре стенки; Ег — степень черноты продуктов сгорания.

Лучистый тепловой поток при излучении водяными парами определяется:

где Р_Н2о - парциальное давление паров воды; L - длина пути луча в метрах (0, 5D_K);

Распределение величины лучистого потока по длинне камеры следующее:

- в цилиндрической части камеры и сужающейся части сопла до сечения: