9.1.1.2. Пульсирующие воздушно-реактивные учтановки Отличительные особенности

Имеют распределительный клапан, регулирующий прерывистое поступление рабочего тела из камеры сгорания в выпускное сопло.

Идеальный термодинамический цикл

1 – 2 - адиабатное сжатие воздуха;

2 – 3 - изохорный процесс с подводом теплоты в камеру сгорания;

3 – 4 - адиабатное расширение газов в сопловом канале;

4 – 1 - изобарное охлаждение газов с возвращением системы в исходное состояние.

термодинамический цикл пульсирующей реактивной установки подобен таковому газотурбинной установки с подводом теплоты при постоянном объеме с аналогичным определением и термического КПД.

,

β = р₂/р₁ – степень повышения давления в диффузоре

λ= р₃/р₂ – степень добавочного повышения давления в камере сгорания.

Более высокое давление газов в конце процесса горения обеспечивает пульсирующей реактивной установке более высокий термический КПД.

9.1.2. Цикл жидкостной реактивной установки

Топливом для жидкостных реактивных установок служат сжиженные водород или углеводороды и кислород или перекись водорода.

П ринципиальная конструкция жидкостной реактивной установки и идеальный термодинамический цикл

1 - емкости для жидкого топлива (водорода)

2 - емкости для окислителя (кислорода)

3 - питательный насос подачи водорода

4 - питательный насос подачи кислорода

5 - камера сгорания

6 - сопло

Идеальный термодинамический цикл жидкостной реактивной установки

1' - 2' – изохорное сжатие топлива в питательных насосах;

2' – 3 - изобарный процесс ввода теплоты в камеру сгорания;

3 – 4 - адиабатное расширение газов в сопловом канале;

4 - 1' - изобарный процесс охлаждения газов в атмосфере с возвращением системы в исходное состояние.

Поскольку жидкости практически не сжимаемы, то сжатие по линии 1' - 2' практически совпадает с осью ординат, то есть с линией 1 – 2.

Линия 4-1 соответствует случаю, когда давление газа на срезе сопла совпадает с давлением окружающей среды.

Полезная работа цикла:

h₃-h₄ – работа адиабатного расширения продуктов сгорания,

(p₂ - p₁)v₁ – работа на привод питательных насосов.

Подведенная в цикле теплота:

Коэффициент полезного действия цикла:

Преимущество жидкостных реактивных установок:

- независимость работы от состояния окружающей среды,

- возможность полета в безвоздушном пространстве,

- полная независимость тяги от скорости полета,

- возрастание мощности с увеличением скорости,

- простота конструкции

- низкая удельная масса (масса установки на 1 кг тяги).

Недостаток – сравнительно низкий КПД и необходимость иметь запасы окислителя.

9.1.3. Термодинамика газового потока

В газо- паротурбинных и реактивных установках работа совершается за счет расширения рабочего тела, выходящего под давлением из сопла