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電子發燒友網>電子資料下載>傳感與控制>液體火箭發動機的設計與制作資料免費下載

液體火箭發動機的設計與制作資料免費下載

2019-02-12 | pdf | 1.91 MB | 次下載 | 免費

資料介紹

  火箭發動機是一個依靠推進劑燃燒產生高壓氣體,并通過一個特殊形狀的噴嘴膨脹而產生推力的簡單設備。采用氣體擠壓式推進劑儲罐和簡單的推進劑流量控制系統,便可以使一個小的液體燃料火箭發動機正常工作。

  火箭發動機的結構與汽車發動機相比顯得非常簡單,但為什么這么多的業余火箭發動機會發生故障或造成人身傷害?簡單地說,是因為業余條件下不常使用高壓設備,包括相應的材料和工作溫度等。人們每天的正常生活,基本都是接觸低壓力,常溫和小尺寸的設備。

  當然,通過適當的設計、細致的工藝、良好的測試,液機是可以安全運行的。也就是說,業余條件下可以制作小型的液體燃料火箭發動機,并能安全運行數小時。

  液體火箭發動機采用的液體推進劑,是在高壓氣體的擠壓下進入燃燒室的。推進劑通常由液體氧化劑和液體燃料組成。在燃燒室內,推進劑通過化學反應(燃燒)的形式,將氣態燃燒產物加壓和加熱,并通過噴嘴高速噴出,從而傳遞給發動機一個反向動量,使火箭獲得推力。一個典型的火箭發動機由燃燒室、噴注器、噴管組成,如圖 1 所示。燃燒室是滿足推進劑在高壓下燃燒所需條件的必要部件。

  發動機燃燒室需要耐受燃燒過程產生的高溫高壓。由于工作過程中產生高溫,燃燒室和噴管通常需要傳熱冷卻。燃燒室還必須有足夠的長度,以確保燃料在進入噴管之前已獲得充分燃燒。噴管是一個換能器,將燃燒室產生的熱能轉換為動能。噴管將高溫高壓燃氣轉換為低溫低壓高速的氣體,流過噴管的氣體速度達到每秒兩英里(火箭噴管可達 5000 至 12000 英尺每秒)。

  完成這個看似驚人的壯舉的器件被稱為拉瓦爾噴管(拉瓦爾為發明者),拉瓦爾噴管有一個壓縮收斂段和擴張段,如圖 2 所示。收斂段和擴張段之間的部分被稱為噴喉(喉部、喉口)。

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