Как определяется давление внутри газогенератора?

Тот факт, что двигателям, работающим под давлением, необходимо, чтобы их баки находились под еще более высоким давлением, всегда немного смущал меня, но это заставило меня задуматься; применима ли та же логика к газогенераторным двигателям. Если давление в камере сгорания должно быть превышено давлением, создаваемым насосами, должно ли оно также превышаться давлением в газогенераторе. Иными словами, для достижения заданного расхода топлива в камеру сгорания необходима сила, действующая на топливо (и окислитель), т.е. давление за турбинами должно быть больше, чем в камере сгорания, иначе такой прямой зависимости нет.

Обратите внимание, что давление, приводящее в действие турбины (т. е. от газогенератора), не обязательно является давлением, при котором турбины приводят в действие основные газовые потоки. Существуют соотношения, основанные на конструкции турбонасоса.
@throx, это действительно интересно, это просто продукт геометрии лопастей в турбине, или можно также использовать реальный зубчатый механизм.
Типичная геометрия лезвия. Передача может быть возможна на младших турбонасосах, но при тех скоростях, на которых они работают, я не могу себе представить надежность коробки передач. Конструкция турбонасоса безумно сложна.

Ответы (1)

«Если давление в камере сгорания должно быть превышено давлением, создаваемым насосами, должно ли оно также превышаться давлением в газогенераторе».

Просто для ясности, в этом нет никаких «если» ==> « давление в камере сгорания должно превышать давление, создаваемое насосами » .

Обращаясь к « не превышается ли оно [давление в основной камере сгорания] также давлением в газогенераторе » .

Как правило, в двигателях газогенераторного цикла выхлоп от газогенератора не поступает в основную камеру сгорания, поэтому в этом нет необходимости. Тем более, что выхлоп газогенератора проходит через турбины и при этом сильно теряет давление и температуру.

Если под «газогенератором» вы на самом деле подразумеваете «предварительную камеру сгорания», как в ступенчатом двигателе внутреннего сгорания, то да, давление в камере предварительной камеры сгорания должно быть достаточно высоким, чтобы даже после того, как поток проходит через турбины, он все еще имел давление выше, чем в основная камера сгорания.

Примеры:

Двигатели газогенераторного цикла:

Двигатель Газовый генератор ПК Основная камера ПК Надутый насос Ox Фу Насос Надутый
Ф-1 980 1125 1602 1870 г.
J-2 667 780 1107 1247

Двигатель с ступенчатым циклом сгорания (SSME):

Фу ПБ ПК Бык ПБ ПК Основная камера ПК Надутый насос Ox Фу Насос Надутый
4873 4812 2871 5956 4025

Все давления в фунтах на квадратный дюйм

  • PB - Предварительная горелка
  • Pc - Давление в камере
  • Pout - Давление на выходе

введите описание изображения здесьИсточник: Руководство по обучению двигателю F-1.

введите описание изображения здесьИсточник: Книга фактов о двигателе J-2.

введите описание изображения здесьИсточник: Ориентация главного двигателя космического корабля "Шаттл".