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楼主: jiyu_shi
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[提问] 能否实现膨胀——抽气联合循环?

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cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 11:13 | 显示全部楼层
hansens 发表于 2019-6-20 10:47
1个发电机带一个电机  VS 一个发电机带两个电机。 感觉差异不大,并且全电控应该对控制系统更有力。
对 ...

实际半电控对系统的控制也没问题的。一个泵电机提供阻力 一个泵提供动力。其实和两个泵都提供动力 控制起来差不多,对电机控制是等效的。不管技术水平如何 少一个电机、功率下降还是会节省重量。对于一个燃气发生器供应多个发动机动力来说 同样可以考虑一个氢泵和发电机同轴 多个电氧泵的方案来控制嘛
hansens 发表于 2019-6-20 11:18 | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 11:13
实际半电控对系统的控制也没问题的。一个泵电机提供阻力 一个泵提供动力。其实和两个泵都提供动力 控制起 ...

我的意思是, 用一个大的发电机,来带N个喷管(燃烧室)上的泵。
这样每个燃烧室上只配两个电泵。
用同轴不可能兼顾N个喷管的。
cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 11:47 | 显示全部楼层
hansens 发表于 2019-6-20 11:18
我的意思是, 用一个大的发电机,来带N个喷管(燃烧室)上的泵。
这样每个燃烧室上只配两个电泵。
用同 ...

同轴当然可以兼顾的 别忘了RD170
hansens 发表于 2019-6-20 12:01 | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 11:47
同轴当然可以兼顾的 别忘了RD170

那最多4发,9发你怎么兼顾。
还是觉得,全电传简洁明了。 换不同的燃气发电机,然后可以配不同的喷管数量。
cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 13:33 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hansens 发表于 2019-6-20 12:01
那最多4发,9发你怎么兼顾。
还是觉得,全电传简洁明了。 换不同的燃气发电机,然后可以配不同的喷管数 ...

能做四个喷管为啥要做9个呢 就算考虑vtvl可以一个小的配四个大的也就够了
cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 13:35 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hansens 发表于 2019-6-20 12:01
那最多4发,9发你怎么兼顾。
还是觉得,全电传简洁明了。 换不同的燃气发电机,然后可以配不同的喷管数 ...

而且 这种循环压根没有高温燃气经过软管传输 只有低温液体传输而已 为啥不能一个带9个?
hansens 发表于 2019-6-20 21:59 | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-20 13:33
能做四个喷管为啥要做9个呢 就算考虑vtvl可以一个小的配四个大的也就够了

考虑到vtvl,回收反推的时候,泵的功率只有起飞的七分之一到九分之一。
你这个机械泵很难在如此大范围调节功率。
如果是发电机就简单多了。
hyperion 发表于 2019-6-20 22:20 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hansens 发表于 2019-6-20 21:59
考虑到vtvl,回收反推的时候,泵的功率只有起飞的七分之一到九分之一。
你这个机械泵很难在如此大范围调 ...

记得RL10能节流到10%,也即膨胀循环的涡轮泵是可以的,不是非得电传动不可
 楼主| jiyu_shi 发表于 2019-6-21 21:58 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
氢泵/氧泵功率比约2.8,甲烷泵/氧泵功率比约0.74,煤油泵/氧泵功率比约0.52,我按混合比和密度算的,算得对吗?
hyperion 发表于 2019-6-22 05:56 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
话说排气液化循环怎么样?
就是氢氧机用混合比8的燃气发生器,靠循环水而非过量氢冷却,燃气做功后通过换热器被液氢冷却液化,部分水循环稀释燃气发生器,多余的水注入燃烧室或者喷管,形成液膜冷却。据说理论室压可达35MPa,比冲也不逊色于分级燃烧。
这种设计理论上可以采用很简化的泵系配置。燃气发动机与主燃烧室入口压力都一样,这样只需要液氢、液氧、循环水各一个泵系就可以了。燃气发生器排气冷却液化后可以再加压到送回主燃烧室的程度,从而一点都不损失比冲。
喵科动物 发表于 2019-6-23 00:06 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-22 05:56
话说排气液化循环怎么样?
就是氢氧机用混合比8的燃气发生器,靠循环水而非过量氢冷却,燃气做功后通过换 ...

换热器结冰、冷凝水泵气蚀都不好解决。
hyperion 发表于 2019-6-23 05:51 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2019-6-23 00:06
换热器结冰、冷凝水泵气蚀都不好解决。

结冰应该不是问题吧?只要调高涡轮出口压力,那么水的熔沸点差就非常大了,比如1MPa时水沸点高达180℃。容易结冰的是预冷涡喷那种在低气压下工作的换热器吧?
至于泵气蚀,可以靠预压泵什么的,实在不行还可以先水汽分离一下,将含气多的那部分水扔掉(注入喷管啥的)
hyperion 发表于 2019-6-23 06:11 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2019-6-23 00:06
换热器结冰、冷凝水泵气蚀都不好解决。

从热量平衡上估算,氢流量约占总推进剂流量的14%,化学当量比燃气发生器消耗氢0.22%,也即冷却流量是燃烧流量的64倍。氢燃烧热143MJ/kg,比热容14J/kgK,那么此流量比下冷却燃气发生器排水的升温<160K(考虑到涡轮做功,实际升温可能100K不到都)。这个升温幅度意味着氢可以先冷却燃烧室或者喷管,被加热到200多K以后再冷却燃气发生器排水,这样就没有结冰问题了。
hyperion 发表于 2019-6-23 08:50 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
喵科动物 发表于 2019-6-23 00:06
换热器结冰、冷凝水泵气蚀都不好解决。


这个设计应该是先用冷水将涡轮排气冷却成热水,再用推进剂将热水冷却成冷水的。因此结冰、气蚀的问题都比较好解决,冷却热水没那么容易结冰,水激冷却时也容易全部液化。
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