Жидкое топливо / Кислород пропорции

Вопрос, над которым я думал: если двигатель работает на жидком топливе (в данном случае на водороде) и LOX, требуется ли определенная пропорция для полного сгорания двух химических веществ? Если так, то, что это? В противном случае поясните, чем он может отличаться, скажем, зависит ли это от конкретного двигателя. Спасибо

Ответы (1)

Действительно, существует соотношение топлива и окислителя, при котором происходит полное сгорание, называемое стехиометрическим соотношением . Это дает наибольшую тепловую энергию от сгорания, но по нескольким причинам определенные двигатели работают с разными коэффициентами, чаще всего на стороне с высоким содержанием топлива.

Как оказалось, несколько дней назад возник очень похожий вопрос, который кое-что объяснил ; сжигание с большим содержанием топлива может обеспечить более высокий КПД, несмотря на меньшее выделение тепловой энергии.

Вы не хотели бы работать с высоким содержанием окислителя, потому что окислитель, который не сгорает с топливом, будет реагировать с металлом камеры сгорания и сопла.

Поскольку керосин РП-1 представляет собой смесь углеводородов, рассчитать стехиометрическое соотношение затруднительно; оптимальное соотношение производительности составляет около 2,58-2,77: 1 (соотношения обычно указываются в виде массы окислителя к массе топлива).

Для водородных двигателей стехиометрическое соотношение составляет 8:1 — атомы кислорода в 16 раз массивнее атомов водорода, и мы пытаемся соединить два атома водорода с одним кислородом, чтобы получить H 2 O. Однако оптимальное соотношение для работы двигателя , составляет 4,13-4,83: 1, при этом почти половина водорода не сгорает, но поскольку плотность водорода очень низкая, использование более высокого соотношения окислителя дает экономию объема топливного бака, поэтому в целом наилучшие характеристики для ракеты Hydrolox находятся где-то в районе 5,5. -6,0:1 диапазон.