Остается ли LOx жидким при попадании в камеру сгорания?

Учитывая тепло от сгорания и повышенную температуру, будет ли LOx по-прежнему находиться в жидкой форме после выхода из форсунки? Или он мгновенно превратится в газ?

Форсунки охлаждаются потоком LOx или для форсунок предусмотрена отдельная система охлаждения? При охлаждении с использованием LOx этот дополнительный нагрев приведет к еще большему повышению температуры LOx. Это может вызвать фазовое превращение еще до входа в камеру сгорания.

Не будет мгновенного испарения жидкого кислорода. Это займет некоторое время, но очень короткое. Я думаю, несколько миллисекунд или даже микросекунд. Но избежать окисления самой форсунки сложно.
Доступна ли фазовая диаграмма или таблица для кислорода? Я могу найти диаграмму для диапазона очень высокого давления (это 1 ГПа после 0 по оси x).
Я видел видео о диффузии и воспламенении топливной смеси в «камере сгорания» автомобильного двигателя, вау, было бы здорово, если бы был способ сделать это даже с небольшим ракетным двигателем? Алмазное или сапфировое окно может работать недолго?
Алмазное окно не должно подвергаться воздействию высокой концентрации кислорода. Температура воспламенения алмаза 720–800 °С в кислороде и 850–1000 °С на воздухе. Сапфир не горит и его температура плавления составляет от 2030 до 2050 °С.
LOX (и топливо) распыляются в виде жидкости через пластину форсунки в виде встречных потоков (напишите LOX на LOX и топливо на топливе), чтобы разбиться на мелкие капли для смешивания. Хорошая информация на: heroicrelics.org/info/f-1/f-1-injector.html

Ответы (1)

Для большинства ракетных двигателей топливо используется в качестве охлаждающей жидкости сопла и камеры, которая нагревает его. В зависимости от конструкции он может поступать в камеру сгорания в виде газа или жидкости. Но LOX просто закачивается в двигатель и поступает при температуре хранения 90K в очень жидком состоянии .

Пример: космический корабль SSME:введите описание изображения здесь

Этот LOX распыляется с использованием различных методов с образованием очень мелких капель, которые затем смешиваются с топливом и воспламеняются, быстро испаряются в газ и снова горят.

Если ваш двигатель не является SpaceX Raptor или другим (каким другим?) двигателем полного цикла, в котором весь жидкий кислород частично сгорает и поступает в камеру сгорания в виде сверхкритической жидкости, которая не является ни газом, ни жидкостью, температура и давление которой выше критического точка. Для кислорода это 155К и давление 50 бар.

В случае с Raptor он впрыскивает кислород примерно при 750K и 380 бар.

введите описание изображения здесь