Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 25 - Brännkamrar för vätskeraketmotorer, av Björn Ankarswärd
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Fig. 4. Drivmedelsförbrukning vid olika
brännkam-marvolymer, korrigerade till 20 kp/cm2 enligt
ekv. (2).
är avsevärt högre, storleksordningen omkring
300 - 108 kcal/m3h per kp/cm2 (360 MW/m3b).
Orsaken till detta höga värde är till största
delen kravet på minsta möjliga
brännkammarvolym, dikterat dels med hänsyn till vikten
men även av önskemålet att få liten kylyta. Å
andra sidan måste volymen vara tillräckligt
stor för att säkerställa en fullständig och
vibrationsfri förbränning.
Utformningen av motorns brännkammardel
medför därför en del intressanta problem av
vilka kammarens erforderliga volym och
kylningen här skola beröras.
Brännkammarvolym
Ur de mer eller mindre underliga
föregångsformerna från raketmotorteknikens yngre
dagar, fig. 2, har sedan modernare typer
framkommit, fig. 3. Förhållandet mellan största
diametern på kammaren och diametern i
munstyckets minsta sektion ("halsen") varierar
mellan 3 och 1. För den "halslösa" kammaren
är således diameterförhållandet 1.
Man brukar räkna brännkammarvolymen
fram till snittet i halsen och för den halslösa
motorn till snittet före den divergerande
delen. Erforderliga storleken av denna volym
beror framför allt av motorns dragkraft och
brännkammartryck. Någon säker regel för
beräkning av volymen existerar ej utan man får
i allmänhet prova sig fram till en lämplig
kammare. Som riktvärde synes emellertid
följande uttryck7 kunna användas
där V är brännkammarvolym (dm3), q
drivmedelsflöde (kg/s), 2\
förbränningstemperatur (°K), px brännkammartryck (kp/cm2) och
M gasens medelmolekylvikt.
Konstanten i ekv. (1) är något beroende av
spridarens utförande men kan i allmänhet
sättas till 1.
Vid omräkning av en volym till annat
brännkammartryck kan man bortse från ändringen
av molekylvikt och temperatur, då dessa är
relativt oberoende av trycket vid de
storleksordningar det här är fråga om. För ett antal
kända motorer har på så sätt genom ekv. (2)
volymen korrigerats till det värde, som
motsvarar trycket 20 kp/cm2.
V*orr = y-(gj)1,J (2)
I ett logaritmiskt diagram får man
någorlunda rätlinjigt samband mellan korrigerad
brännkammarvolym och drivmedelsförbrukning,
fig. 4.
Observeras bör, att den halslösa kammaren
ligger betydligt vid sidan av medellinjen.
Volymen på denna är enligt fig. 4 ca 1/5 av
volymen för en konventionellt utformad
kammare med samma drivmedelsförbrukning, dvs.
samma dragkraft. På grund av detta ringa
vo-lymbeliov är den halslösa kammaren
gynnsam ur vikts- och tillverkningssynpunkt men
tyvärr medför den ringa diametern att
gashastigheten blir stor med åtföljande högt värde
på tryckförlusten. Vilken kammartyp som är
att föredra får därför bedömas från fall till
fall och för närvarande är den halslösa typen
relativt sällsynt. Av moderna motorer är endast
Armstrong Siddeley "Screamer" av denna typ.
I stället för att ånge en motors
brännkammarvolym, brukar man oftast tala om dess
karakteristiska längd, L*. Denna definieras av
uttrycket
där V är brännkammarvolymen och Am arean
i munstyckets minsta sektion.
Storleken av L* varierar avsevärt för olika
motortyper, tabell 1.
Den engelska motorn "Super Spritc", fig. 5,
Tabell 1. Data för vätskeraketrnotorn
Motortyp V2 "Super BMW "Snarler" Walter Halslös
Sprite" 109—718 109—509 bränn-
kammare
Dragkraft .......... . .. . kp 25 000 1 900 1 250 930 1 700 3 500
Brännkammartryck. . kp/cm2 16 20 28 21 23 40
Brännkammarvolym ... dm3 400 22,6 5,6 8,0 9,0 1,8
Karakteristisk längd . .. . cm 320 279 174 239 160 30
566 TEKN ISK TI DSKRI FT 1957
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
