Основные компоненты топлив ДЛА

 

1. Ракетное топливо. Двухкомпонентное жидкое топливо состоит из окислителя и горючего. Для улучшения характеристик в состав топлива вводятся различные присадки (металлы, например Be и Al для повышения уд.импульса, ингибиторы коррозии, стабилизаторы, активаторы воспламенения, вещества понижающие температуру замерзания). В качестве горючего используются керосин (лигроино-керосиновые и керосино-газойлевые нефтяные фракции с диапазоном кипения 150-315°С), жидкий водород, жидкий метан (CH4), спирты (этиловый, фурфуриловый); гидразин (N2H4), и его производные (диметилгидразин), жидкий аммиак (NH3), анилин, метил-, диметил- и триметиламины и т.д. В качестве окислителя применяют: жидкий кислород, концентрированную азотную кислоту (HNO3), азотный тетраксид (N2O4), тетранитрометан; жидкие фтор, хлор и их соединения с кислородом и др. В современных космических РДТТсравнительно редко применяется и модифицированное двухосновное, или смесевое двухосновное топливо. По составу оно является промежуточным между обычным баллистным двухосновным (двухосновные пороха – бездымные пороха в которых два основных компонента: нитроцеллюлоза - чаще всего в виде пироксилина, и нелетучий растворитель – чаще всего нитроглицерин) топливом и смесевым. Двухосновное смесевое топливо содержит обычно кристаллический перхлорат аммония (окислитель) и порошкообразный алюминий (горючее), связанные при помощи нитроцеллюлозно-нитроглицерииовой смеси. Вот типичный состав модифицированного двухосновного топлива: перхлорат аммония -20,4%, алюминий - 21,1%, нитроцеллюлоза - 21,9%, нитроглицерин - 29,0%, триацетин (растворитель) - 5,1%, стабилизаторы - 2,5%. При той же плотности, что и смесевое полибутадиеновоё топливо, модифицированное двухосновное характеризуется несколько большим удельным импульсом. Недостатками же его являются более высокая температура горения, большая стоимость, повышенная взрывоопасность (склонность к детонации). В гибридном топливекомпоненты находятся в различных агрегатных состояниях. Горючим могут служить: отвержденные нефтепродукты, N2H4, полимеры и их смеси с порошками - Al, Be, BeH2, LiH2, окислителями - HNO3, N2O4, H2O2,FC1O3, C1F3, О2,F2, OF2. По удельному импульсу эти топлива занимают промежуточное положение между жидкими и твёрдыми. Максимальный уд.импульс имеют топлива: BeH2-F2 (395с), ВеН22О2 (375с), ВеН22 (371с). В основе гибридного топлива, разработанного Стэнфордским университом и NASA, лежит парафин.Авиационное топливо — горючее вещество, вводимое вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя летательного аппарата для получения тепловой энергии в процессе окисления кислородом воздуха (сжигания). Делится на два типа — авиационные бензины и реактивные топлива. Первые применяются в поршневых двигателях, вторые — в турбореактивных и турбовинтовых.

Основной способ добычи авиационных бензинов — прямая перегонка нефти, каталитического крекинга или риформинга без добавки или с добавкой высококачественных компонентов, этиловой жидкости и различных присадок.

Классификация авиационных бензинов основывается на их антидетонационных свойствах, выраженных в октановых числах и в единицах сортности. Сорта российских авиационных бензинов маркируются, как правило, дробью: в числителе — октановое число или сортность на бедной смеси, в знаменателе — сортность на богатой смеси, например, Б-95/130. Встречается маркировка авиационных бензинов и по одним октановым числам (например, Б-70).

Получают прямой перегонкой сернистых нефтей, гидроочисткой прямогонных керосиновых фракций, путем глубокого гидрирования прямогонных фракции 195—315 °C.

 

2. Конструкторско–технологический анализ изделия.Конструкторско-технологический анализ изделия заключается в разработке конструкции изделия и отработке конструкции на технологичность. Ограничения, накладываемые технологией, существенно влияют на конструкцию. Одним из этапов конструкторско-технологического анализа является анализ размерных цепей, который позволяет решить ряд конструкторско-технологических задач, направленных на обеспечение точности.

Исходными данными для решения задач размерного анализа являются звенья размерных цепей (номинальные размеры), допустимые (допуски) и действительные (погрешности) их отклонения. Конструкторская размерная цепь - размерная цепь, определяющая расстояние или относительный поворот между поверхностями или осями поверхностей деталей в изделии.

При анализе конструкторских размерных цепей рассматриваются конструктивные (номинальные) размеры и допустимые их отклонения (допуски, посадки).

Технологическая размерная цепь - размерная цепь, обеспечивающая требуемое расстояние или относительный поворот между поверхностями изготавливаемого изделия при выполнении операций или ряда операций сборки и изготовления.

Подетальная технологическая размерная цепь - размерная цепь, учитывающая все этапы переноса размеров с чертежа на деталь, включая размеры и погрешности технологического и контрольно-измерительного процессов, оборудования, оснастки и инструмента.

Размерная цепь, реализуемая в одной из операций технологического процесса, называется операционной размерной цепью.

Размеры оборудования, оснастки, инструмента называют технологическими размерами. Технологические размеры включают номинальное значение исполняемого размера Аiн и погрешность его исполнения ωi.

При расчете размерных цепей возможно решение двух задач – прямой и обратной. Прямая задача (директивная) - по заданным точностным параметрам замыкающего звена определяются параметры составляющих звеньев.

Решая прямую задачу, конструктор по допуску на сборный контур (замыкающее звено) должен назначить допуска на образующие этот контур детали (составляющие звенья), а технолог обязан таким образом спроектировать технологический процесс и оснащение, выбрать технологическое оборудование и инструмент, чтобы погрешности выполнения этих размеров не превышали допуска. Часто используется принцип равных допусков.

Но в реальных производственных условиях, технолог вынужден учитывать технологические возможности существующих технологических процессов, оборудования, оснастки, инструмента.

Наиболее высокую точность обеспечивают операции механической обработки, наименее точными являются операции листовой штамповки. Это связано с упругим пружинением материала после разгрузки и необходимостью применения специальной формообразующей оснастки. Точностные характеристики операций сборки наименее изучены, так как погрешности формируются в результате упругих и деформаций элементов конструкции при их сопряжении, при выполнении операций соединения сваркой, клепкой, склеиванием и т.п.

Поэтому на практике чаще решают обратную задачу.

Обратная задача (поверочная) - по известным в фиксированный момент времени точностным параметрам составляющих звеньев определяются параметры замыкающего звена.

В этом случае, зная возможные погрешности способов изготовления деталей, оборудования, инструмента, оснастки, технолог определяет погрешность выполнения замыкающего размера и сравнивает ее с допуском на этот размер.

При этом с учетом конструктивно-технологической сложности изделия, типа производства и его оснащенности закладываются различные уровни обеспечения точности и взаимозаменяемости.

Исходными данными для решения задач размерного анализа являются звенья размерных цепей (номинальные размеры), допустимые (допуски) и действительные (погрешности) их отклонения.

3. Основные типы трехмерных геометрических моделей.Трёхмерные модели подразделяются на три типа по функциональному назначению:

Каркасная модель:

− представляет форму деталей в виде конечного множества линий. Для каждой линии известны координаты концевых точек и функция линии (используется редко в специальных задачах).

Поверхностная модель:

− представляет форму деталей с помощью ограничивающих ее поверхностей (данные о гранях, вершинах, ребрах, функции поверхностей) (особое место - в моделировании транспорта, корпуса аэродинамических поверхностей, лопатки, обшивки фюзеляжа…)

Объемные модели:

− дополнительно содержат в явной форме сведения о принадлежности элементов внутреннему или внешнему по отношению к детали пространству.

К первому и наиболее простому типу, объектно-ориентированного конструирования, относится каркасное моделирование низкого уровня. Объекты, получаемые в результате данного типа визуального воспроизведения, называются каркасными или проволочными, которые в свою очередь состоят из связанных между собой наборов формообразующих линий, сегментов и дуг. Модели такого типа, не содержат информации о поверхности, объёме структурного предмета и используются в основной своей массе как один из методов визуализации. Одним из преимуществ каркасных трёхмерных моделей, является минимальный объём занимаемой оперативной памяти компьютера. Каркасная визуализация часто используется для имитации траектории движения инструмента, в специальных CAM системах подготовки управляющих алгоритмов для машин с числовым программным управлением.

Поверхностное моделирование в отличие от каркасного построения, помимо точек и линий входящих в состав основополагающих элементов объекта, в свой состав включают поверхности, которые образуют визуальный контур отображаемой фигуры. При разработке таких форм предполагается, что геометрические объекты ограничены наружными сторонами предмета, которые отделяют их от окружающего пространства.

Твердотельное моделирование (модель сплошных тел), это самое полное и самое достоверное построение реального объекта. Результатом построения геометрического тела таким методом является монолитный образец нового изделия, который включает в свой состав такие компоненты как линии, грани, а самое главное, создаётся участок поверхности в пределах геометрической формы объекта с такими важными параметрами как масса тела и объём.

 

 

Билет №2

1. Понятие теплопроводности

2. Конструкционные материалы, используемые в АКТ

3. Общая характеристика сбора, передачи, обработки, накопления информации.

 

1. Явление теплопроводности Теплопроводностью называется явление передачи энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело.

Если внутри тела имеется разность температур, то тепловая энергия переходит от более горячей его части к более холодной. Такой вид теплопередачи, обусловленный тепловыми движениями и столкновениями молекул, называется теплопроводностью; при достаточно высоких температурах в твердых телах его можно наблюдать визуально. Так, при нагревании стального стержня с одного конца в пламени газовой горелки тепловая энергия передается по стержню, и на некоторое расстояние от нагреваемого конца распространяется свечение (с удалением от места нагрева все менее интенсивное).

теплопровод

Температурный градиент является мерой интенсивности изменения температуры в данном направлении.

Положив в основу предположение о наличии линейной зависимости между тепловым потоком и температурным градиентом, Фурье получил закон теплопроводности, согласно которому плотность теплового потока пропорциональна температурному градиенту

Знак минус в уравнении показывает, что плотность потока и температурный градиент имеют противоположное направление, или в направлении потока тепла температура уменьшается. Коэффициент пропорциональности назван коэффициентом теплопроводности (теплопроводностью).

В таблице представлены коэффициенты теплопроводности некоторых веществ и материалов. Из таблицы видно, что одни металлы проводят тепло гораздо лучше других, но все они являются значительно лучшими проводниками тепла, чем воздух и пористые материалы.

Теплопроводность тел зависит от природы вещества, его структуры, температуры и других факторов, а численно она определяется величиной коэффициента теплопроводности λ. Наибольшей теплопроводностью обладают серебро, медь, золото, алюминий (λ = 410, 395, 300 и 210 Вт/(м⋅К), соответственно). Следует подчеркнуть, что на величину λ, металлов существенное влияние оказывает наличие даже очень небольших примесей других веществ. Например, при наличии в меди даже следов мышьяка теплопроводность ее уменьшается до λ = 142 Вт/(м⋅К). Опыты показывают, что с увеличением температуры металлов λ незначительно уменьшается.

Коэффициент теплопроводности капельных жидкостей лежит в диапазоне 0,08 – 0,7 Вт/(м⋅К). С увеличением температуры у большинства жидкостей λ уменьшается. Исключение составляют вода и глицерин. Газы имеют очень малую теплопроводность (λ = 0,005 … 0,4 Вт/(м⋅К)), которая с увеличением температуры заметно увеличивается. Изменение давления мало влияет на величину λ. Некоторое влияние обнаруживается только при очень значительном увеличении давления или в очень разреженных газах.

Неметаллические твердые тела могут иметь различную теплопроводность (λ = 0,02 … 4,0 Вт/(м⋅К)). Среди них особый интерес представляют строительные и теплоизоляционные материалы, большинство которых имеют капиллярно-пористую структуру и это усложняет механизм процессов, включая сюда и радиационно-конвективный теплообмен в порах. Поэтому при оценке теплопроводности таких материалов должны учитываться его плотность, влажность и пористость. С увеличением пористости, уменьшением плотности и влажности коэффициент теплопроводности таких материалов уменьшается. При увеличении температуры таких материалов коэффициент теплопроводности их заметно увеличивается. Материалы с λ < 0,25 Вт/(м⋅К) часто применяют в качестве теплоизоляторов. Значения коэффициентов теплопроводности λ обычно определяют опытным путем на специальных экспериментальных установках

Интенсивность теплопередачи за счет теплопроводности зависит от градиента температуры, т.е. отношения DТ/Dx разности температур на концах стержня к расстоянию между ними. Она зависит также от площади поперечного сечения стержня (в м2) и коэффициента теплопроводности материала [в соответствующих единицах Вт/(мDК)]. Соотношение между этими величинами было выведено французским математиком Ж.Фурье и имеет следующий вид:

, где q – тепловой поток, k – коэффициент теплопроводности, а A – площадь поперечного сечения.

Это соотношение называется законом теплопроводности Фурье; знак «минус» в нем указывает на то, что теплота передается в направлении, обратном градиенту температуры.

Из закона Фурье следует, что тепловой поток можно понизить, уменьшив одну из величин – коэффициент теплопроводности, площадь или градиент температуры. Для здания в зимних условиях последние величины практически постоянны, а поэтому для поддержания в помещении нужной температуры остается уменьшать теплопроводность стен, т.е. улучшать их теплоизоляцию.

Все газы очень медленно передают теплоту. Теплопроводность жидкостей (кроме жидких металлов) занимает промежуточное положение между теплопроводностью твердых тел и газов. Тела и вещества, медленно передающие теплоту, называются теплоизоляторами. К ним, например, относятся пенопласт, мех, вата, поролон, синтепон и др. Тела и вещества, быстро передающие теплоту, называюся теплопроводниками. К ним, в первую очередь, относятся все металлы – в твердом и жидком состоянии.

Теплопроводность металлов обусловлена колебаниями кристаллической решетки и движением большого числа свободных электронов (называемых иногда электронным газом). Движение электронов ответственно и за электропроводность металлов, а потому неудивительно, что хорошие проводники тепла (например, серебро или медь) являются также хорошими проводниками электричества.

Тепловое и электрическое сопротивление многих веществ резко уменьшается при понижении температуры ниже температуры жидкого гелия (1,8 K). Это явление, называемое сверхпроводимостью, используется для повышения эффективности работы многих устройств – от приборов микроэлектроники до линий электропередачи и больших электромагнитов.

 








Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 743;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.022 сек.