Impulsul specific este indicele de eficiență al motorului cu jet. Uneori, pentru motoarele cu reacție se utilizează sinonimul "forța specifică" (termenul are alte valori), în timp ce forța specifică este utilizată de obicei în balistica internă. în timp ce impulsul specific se află în balistica externă. Dimensiunea impulsului specific este dimensiunea vitezei, în sistemul SI este metru pe secundă.
Impulsul specific este caracteristica motorului cu reacție. egal cu raportul dintre impulsul pe care îl generează (cantitatea de mișcare) și consumul de combustibil (de obicei masa, dar poate de asemenea să se coreleze, de exemplu, cu greutatea sau volumul combustibilului). Cu cât este mai mare impulsul specific, cu atât mai puțin combustibil trebuie să cheltuiți pentru a obține o anumită cantitate de trafic. Teoretic, impulsul specific este egal cu rata de ieșire a produselor de ardere, de fapt, acesta poate fi diferit de acesta. Prin urmare, impulsul specific este numit și rata efectivă (sau echivalentă) a fluxului de produse de ardere.
forța de tracțiune specific - caracteristică motor cu reacție, egal cu raportul dintre forța de tracțiune produsă de aceștia la un debit de combustibil în masă. Se măsoară în metri pe secundă (m / s = Ns / Kg = kg · s / m. E. M.), și înseamnă în dimensiunea dată, cât de multe secunde, motorul este capabil să genereze o forță de 1 H, cheltuielile cu 1 kg combustibil (sau împingere de 1 kgf, cheltuieli la acea 1 tonă de combustibil). Într-o altă interpretare, împingerea specifică este egală cu raportul dintre împingere și consumul de greutate al combustibilului; în acest caz, se măsoară în secunde (s = Ns / N = kgf · s / kg) - această valoare poate fi considerată ca fiind timpul în care motorul poate dezvolta o forță de 1 kgf folosind greutatea carburantului la 1 kg (adică greutate de 1 kgf). Pentru a transfera forța de tracțiune specifică greutatea în masa sa trebuie să fie înmulțită cu accelerația gravitațională (egală cu 9.80665 primit m / s² [1]) [comm. 1].
Formula pentru calcularea aproximativă a impulsului specific (viteza de evacuare) pentru motoarele cu reacție pe combustibilul chimic arată [clar]
unde Tk este temperatura gazului în camera de combustie (descompunere); pk și pa sunt presiunea gazului respectiv în camera de ardere și la ieșirea din duza; M este masa moleculară a gazului din camera de ardere; u - coeficientul caracterizează proprietățile termofizice ale gazului din camera (în general u ≈ 15). După cum se vede din formula în primă aproximație, cu cât temperatura gazului, cea mai mică greutate moleculară și cu cât RD raportul presiunii din camera în spațiul înconjurător, impulsul specific superior [2].
Compararea eficienței diferitelor tipuri de motoare
Impulsul specific este un parametru important al motorului, care caracterizează eficiența acestuia. Această valoare nu este direct legată de grupul motopropulsor de combustibil și eficiența energetică, de exemplu, motor ionic au foarte puțin de tracțiune, dar din cauza marelui impuls specific sunt folosite ca împingătoare în tehnologia spațială.
Pentru statoreactor specific impuls ordine de magnitudine de mărime mai mare decât cea a motoarelor de rachete chimice, datorită faptului că oxidant și fluidul de lucru primit din mediul înconjurător și consumul lor nu este luată în considerare în formula de calcul a impulsului, care apare numai în debitul carburantului în masă. Cu toate acestea, utilizarea mediului la viteze mari determină degenerarea DCA - impulsul lor specific scade odată cu creșterea vitezei. Valoarea dată în tabel corespunde vitezelor subsonice.
Valoarea dată a impulsului specific pentru motoarele cu rachetă cu lichid-propulsor (LRE) corespunde indicatorilor de performanță ai LRE moderne de oxigen-hidrogen în vid. Cea mai mare valoare a demonstrat vreodată în practică, a fost obținută cu ajutorul diagramelor ternare litiu / hidrogen / fluor este de 542 secunde (5,320 m / s), dar aplicarea în practică nu a fost găsită din cauza dificultăților tehnologice [3] [4] .
Un impuls specific caracteristic pentru diferite tipuri de motoare
Această secțiune nu conține referințe la sursele de informații.
- Se poate observa momentul plin de umor asociat cu această formulă, deoarece nu are nici un nume propriu, experți, de obicei, îl numesc „Y-formula“ - în filmul de comedie „Operațiunea“ Y „și alte aventuri Shurik“ studenții care scriu derivarea podeaua coridorului, afișa această formulă.
- ↑ În limba formulelor, aceasta poate fi scrisă după cum urmează. Forța motoarelor F poate fi exprimată după cum urmează: F = v eff ⋅ m ˙.> Cdot>,>. unde v eff >> - viteza de evacuare efectivă (m / s), m ˙ = d m / d t> = dm / dt> - debitul masic de combustibil (kg / s). Prin urmare, impulsul specific este raportul dintre forța de tracțiune la debitul de combustibil al masei este definit ca I m = F m ˙ = v = eff >> = v _ >> și măsurată în m / c. Dacă luăm raportul de împingere la consumul de greutate al combustibilului, atunci I g = F g m = v eff g = >>> = >>>>. unde g este accelerația datorată gravitației. Valoarea g m ˙ >> este măsurată în valori de 9,81 kg · m / (s · s²) = kg / s. Astfel, dacă forța este exprimată în kilograme-forță. împingerea specifică se obține în câteva secunde.
Literatura și sursele utilizate