Что сделает добавление 15% азота к чистому кислороду в качестве окислителя?

Я работаю над «Элементами ракетного движения» Саттона (8-е изд.), и это в основном тарабарщина. Впрочем, я немного понимаю. В любом случае, вопрос: при использовании РП-1 в качестве топлива ваша партия окислителя по ошибке содержит 15% азота. Как это повлияет на производительность, дымовые газы и т. д.? Какой будет оптимальная пропорция смеси?

Итак, для производительности я могу только предположить, что удельный импульс уменьшится из-за несгоревшего азота, передающего тепло сверхзвуковому газовому потоку в сопле. В конечном итоге газы сгорания будут иметь концентрацию азота, одноатомного азота, закиси азота и азотной кислоты и, возможно, некоторого количества четырехокиси азота, а также типичных газов сгорания (я плохо разбираюсь в химии...). Что касается соотношений, я предполагаю, что оптимум 2,3 или 2,5 необходимо будет отрегулировать, чтобы он был более богатым окислителем из-за инертности азота.

Мысли? Предложения? Что-либо?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Для соотношения смеси я сделал простой расчет, учитывающий снижение эффективности окисления, и пришел к новому соотношению 2: 1 (для замороженного равновесия).

Я также должен был указать, что эти соотношения составляют: 2,3:1 для равновесного расширения в застывшем состоянии и 2,5:1 для смещения равновесного расширения с расширением газа до давления на уровне моря.

Помимо потери эффективности, могут быть проблемы со стабильностью горения.
15-20% загрязняющих веществ (азот, углекислый газ) было бы вполне ожидаемо, если вы занимаетесь любительской ракетной техникой и производите собственный кислород (не LOX, просто сжатый газ) с помощью генератора на основе цеолита.

Ответы (3)

Я полагаю, вы знакомы с CEA , верно? Это отличный инструмент, который вы можете использовать для расчета химического равновесия и его влияния на горение ракеты. Поигравшись с входными данными, вы сможете ответить на все свои вопросы.

Я не был знаком с CEA до сих пор. Это, пожалуй, лучший инструмент для работы. Используя это, я вижу, что в выхлопных газах будет цианистый водород, аммиак и инертный азот. Я не знаю, связано ли это с диссоциацией, при которой в выхлопных газах тоже были бы N и O, но они рекомбинировали бы в шлейфе. По сути, двигатель будет иметь более низкий Isp и тягу, более высокую температуру и, как правило, всасывать больше, чем обычно.

Вы указали LOX для окислителя? Я предполагаю, что вы используете LOX.

Я, конечно, не знаю всех этих ответов, но если вы уже богаты топливом, то ваш двигатель сжигает на 15% меньше топлива, чем ожидалось. Кажется, что снижение производительности будет пропорционально концентрации инертного азота, хотя я не знаю, будет ли оно точно на 15%.

Ваша производительность также снижается. Либо вы сжигаете на 15% меньше топлива, либо, если вы действительно хотите сжечь все топливо, вам нужно добавить в бак на 15% больше окислителя, чтобы иметь необходимое количество кислорода, поэтому вы начинаете с большей массой.

Что сделает добавление 15% азота к чистому кислороду в качестве окислителя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v