Что означает «самонаддув» в отношении топливных баков?

Я встречал этот термин несколько раз. IIRC, жидкий водород «самонагнетается», а другие виды топлива - нет. По-видимому, если топливо самонагнетается, нам не нужно строить какую-либо сложную сантехнику для повторного повышения давления в баке по мере израсходования топлива.

Я понимаю, что обычно бак подвергается адиабатическому охлаждению при падении давления (по мере того, как двигатель израсходует топливо), и, таким образом, бак в конечном итоге треснет из-за экстремального перепада температур. Поэтому важно поддерживать давление в баке, даже когда топливо заканчивается. Чего я не понимаю, так это того, как определенное топливо может «самонагнетаться», даже если мы используем это топливо.

Какие топлива и окислители самонагнетаются, а какие нет? И почему и как?

PS С химией и математикой в ​​вашем ответе все в порядке. Я тоже не боюсь.

Ответы (2)

На этой странице определяющей характеристикой самонагнетающейся жидкости (также называемой «наддув пара» или «VaPak») является то, что она имеет высокое давление пара. Конкретно для окислителя:

Закись азота (N2O) является наиболее многообещающим окислителем, который может самонагнетаться, поскольку он относительно энергичен, а давление его паров составляет примерно 750 фунтов на квадратный дюйм при комнатной температуре.

Там также есть экспериментальная установка и несколько графиков по ссылке выше, которые показывают, как давление стабилизируется по мере слива топлива.

Вот еще одна статья, в которой дается гораздо более подробное объяснение концепции, преимуществ и проблем использования системы VaPak (что интересно, но не совсем то, о чем вы просите, поэтому я не буду копировать информацию). У них были некоторые ссылки на тесты, в которых упоминалось топливо, которые я перечисляю ниже.

Чтобы ответить на ваш вопрос, я видел ссылки на следующие самонагнетающиеся (ссылка на ссылку). Я не знаю, какое топливо на самом деле использовалось для полета, поскольку ссылки, которые я нашел, либо теоретические, либо из испытательных стрельб.

Топливо

Окислитель

Я не уверен, что это первая ссылка, о которой я думал. Похоже, они говорят о резервуарах под давлением для вытеснения топлива в камеру сгорания, например, для небольших двигателей или чего-то еще, достаточно маленького, чтобы избежать турбонасоса. Другими словами, системы с подачей под давлением. Я имел в виду большие баки для больших ракет, которым нужны турбонасосы, которые невозможно заменить системами с подачей под давлением, чтобы получить массовый расход, необходимый для больших ракетных двигателей.
Физика создания давления в баке одинакова, независимо от того, используете ли вы это давление для питания двигателя или просто для поддержания целостности бака. Чем быстрее падает давление (например, если у вас есть турбонасос, всасывающий топливо), тем быстрее топливо будет испаряться для поддержания равновесия, поэтому я не думаю, что есть значимое различие между двигателями с подачей под давлением и турбонасосом. давления в баке для этого обсуждения.
@DrZ214 DrZ214 Вы, вероятно, имели в виду автогенное повышение давления: en.wikipedia.org/wiki/Autogenous_pressurization
@ 1337joe Я не уверен, что понимаю, о чем VaPak. Говорят, он "маловесный" и известен с 60-х годов. И все же не получил широкого распространения. Давление паров N2O 50 бар при комнатной температуре не подходит для легкого баллона - они думают, что люди будут летать на сверхмощных газовых баллонах? Эти ужасно тяжелые. Резервуар высокого давления сегодня является синонимом дешевого и тяжелого или легкого и дорогого резервуара. Отказ от ответственности - я не полностью прочитал связанную статью Ральфа Эвига.

Жидкий водород будет кипеть в баке до тех пор, пока давление не достигнет равновесия.

Что означает «самонаддув» в отношении топливных баков?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v