Spørsmål:
Hva er fasene til tenning (og flammeout) av en motor med flytende drivstoff?
SF.
2015-12-20 05:05:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Da jeg observerte tenning av flere rakettmotorer ( Shuttle, AMDE, Lynx Suborbital, Saturn V) de kommer alle gjennom et par faser - avgir forskjellige damper, ufokusert flamme osv. før den riktige "full thrust" -flammen dukker opp - noen ganger kommer de saktere, noen ganger raskere (i tilfelle Bantam som er nesten øyeblikkelig) .

Hva er disse fasene? Hva observerer jeg - kan noen beskrive trinn for trinn, hva er fasene mellom nedtellingen "null" og motoren som skyter med fullt trykk? Og omvendt (som i tilfelle AMDE), hva er fasene med motorstans?

For SSME er noe av den "ufokuserte flammen" på grunn av den H2-rike oppstarten. Du kan se i ventiltimingen fra diagrammene jeg la ut at de er forsiktige med å aldri være O2-rike - drivstoffventilene åpnes først og lukkes sist. Også for SSME startet de faktisk omtrent 5 sekunder før "nedtelling null", slik at de ble verifisert for å kjøre i hovedscenen før SRB-ene antente ved T0.
Merk at svarene gitt fokuserer på SSME, som hadde en notorisk finstartet oppstartssekvens. Mange andre motorer kan være enklere, og forskjellige drivmidler, forbrenningssykluser og tenningsmetoder vil påvirke sekvenseringen av motorstart.
Tre svar:
Organic Marble
2015-12-20 05:53:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Min åpen kildekode for SSME -informasjon har fine grafer for oppstart og nedleggelse.

Det skjer litt mer enn det som er vist i dette diagrammet, for eksempel gnisten tenningene kommer av og på, og hovedmotorstyringen går gjennom startsekvensen og verifiserer parametere for å sikre at start går normalt, men disse bildene gir et veldig godt overordnet blikk på start og nedleggelse.

Noen ord forklaring (se lenken for detaljer)

  • CCV er kammerets kjølevæskeventil, fører hydrogen gjennom dysekjølekretsene.
  • MOV er hovedoksidasjonsventil, i utgangspunktet bare en avstengning.
  • MFV er hoved drivstoffventil, ditto.
  • OPOV er Oxidizer Preburner Oxidizer Valve, denne ventilen styres av kammertrykk (aka thrust) kontrollsløyfe. Den kontrollerer mengden oksygen som kommer inn i Oxidizer Preburner og derved mengden O2 pumpet av okseturbopumpen med høyt trykk.
  • FPOV er Fuel Preburner Oxidizer Valve, denne ventilen styres av blandingsforholdets kontrollløkke. Den styrer mengden oksygen som kommer inn i drivstoffforbrenneren og dermed mengden H2 pumpet av turbopumpen med høyt trykk.

enter image description here enter image description here

Oksidasjons- og drivstoffstrømskjemaene ga meg hodepine. Jeg mener at oksidasjonsmiddel kommer ut av høytrykkspumpen bare for å bli dirigert rett tilbake til lavtrykkspumpen ... skjematisk får det til å virke som om gass blir plukket rett ut av hovedforbrenningskammeret for å drive lavtrykkspumpen med flytende drivstoff (faktisk er det plukket fra kjølevæskekretsen) ... - alt er fornuftig, men det er et rot som er vanskelig for sunnheten.
Ja, vi pleide å snakke om det heldige lo2-molekylet som kunne få den kretsen til å bane ... \
TheRadicalModerate
2016-05-17 11:06:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Veldig sent til festen på denne, men jeg fant en virkelig, virkelig, virkelig detaljert beskrivelse av SSME-oppstart her (PDF).

I utgangspunktet startes hele systemet når du åpner drivstoffventilen som lar LH2 komme inn i dysene og kjølesystemene til forbrenningskammeret, som ikke er isolert. Miljøoppvarmingen til LH2 får den til å ekspandere, noe som genererer innløpstrykket til forbrennerne og også får lavtrykksdrivstoffpumpen i gang. Etter det må oksidasjonsanlegget primes i riktig rekkefølge, som er nøye tidsbestemt for å synkronisere med ville 2 Hz trykksvingninger i drivstoffsystemet, forårsaket av at den oppvarmede LH2 prøver veldig hardt å strømme bakover inn i pumpens utløp.

Få for mye mottrykk på bensinpumpens utløp, og motstanden som legges til pumpen / turbinakselen får forbrenneren til å eksplodere. Få for lite mottrykk, og pumpen vil snurre for mye og rive seg i stykker. Det hele er ... vanskelig .

Brian Lynch
2015-12-20 06:34:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Med tanke på Space Shuttle-hovedmotorene som et eksempel og bygger på Organic Marble's svar, utgjør oppstartsfasene noen forbigående effekter mens du blander drivstoff og oksidasjonsmiddel mens du bygger opp skyvekraft og utvikler en jevn strøm fra dysen . Du ser ofte uforbrent hydrogen og skyer av oksygen når blandingen skjer og den første flammen bygger seg opp. Selv om det skjer veldig raskt, tar det fortsatt litt tid å utvikle strømmen til steady-state, så du får en rekke forskjellige fenomener som sjokk kjegler og plasma.

Denne videoen å minnes romfergen fra et ingeniørperspektiv har sannsynligvis den beste tilgjengelige filmen av SSMEs oppstart. Kommentarene går ikke i detalj om de forskjellige fasene, men de gir litt informasjon om hva du ser.



Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...