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엔진 냉각을위한 냉각 방법

Apr 10, 2025

필름 냉각
액체 추진제 또는 가스가 가열 된 벽에 박막을 형성하여 연소 가스가 벽으로 전달되는 것을 방지하는 냉각 방법을 액체 필름 냉각 또는 공기 필름 냉각이라고합니다. 액체 로켓 엔진의 추력 챔버는 열유속 밀도가 가장 큰 노즐 목구멍 근처에서 액체 필름 냉각을 사용합니다. 더 자주, 낮은 - 혼합 비율 노즐 또는 연료 직접 전류 천공의 원은 인젝터 주위에 설정되어 - 온도 가장자리 영역 또는 연소 챔버의 내부 벽 근처의 필름을 형성하여 벽에서 중앙 영역에서 높은 - 온도 연소 가스를 분리합니다. 에어 필름 냉각은 종종 터빈 블레이드 및 터보 제트 엔진의 화염 튜브에 사용되며 블레이드 온도는 400 ~ 600도 감소시킬 수 있습니다. 일부 액체 로켓 엔진은 스러스트 챔버 노즐에 터빈 배기를 도입하여 노즐의 내벽에서 공기 필름 냉각을 수행합니다.

땀 냉각
발산 냉각이라고도합니다. 가열 된 부분은 다공성 재료로 만들어지고, 냉각수는 마이크로 포어를 통해 가열 된 표면 밖으로 스며 들어 열을 빼앗아 벽에 냉각 필름 층을 형성하여 냉각 효과가 좋다. 다공성 물질을 개발하기가 어렵 기 때문에, 탄화수소 연료의 연소 후 탄소 침착 물은 마이크로 기초를 쉽게 막기 쉽다. 이 냉각 방법은 널리 사용되지 않았으며 액체 산소 - 액체 수소 엔진의 인젝터 패널을 냉각시키는 데만 사용됩니다.

절제 냉각

단단한 로켓 엔진의 노즐에서 널리 사용됩니다 (절제 열 보호, 절제 재료 참조). 자체 - 냉각 방법이 있으며, 이는 절제 냉각과 유사한 메커니즘을 갖는다. 다공성 텅스텐은 매트릭스로 사용되며, 은색, 구리, 아연 및 융점이 낮은 기타 재료가 침투합니다. 가열되면, 녹는 지점이 낮은 재료가 승화되고 탈출하여 냉각 역할을합니다. 매트릭스 텅스텐은 내화성과 부식 - 저항성이며 그 모양을 유지할 수 있습니다. 단단한 로켓 엔진의 노즐의 인후 라이닝을 만드는 데 적합합니다.

복사 냉각

뜨거운 물체의 열 방사선을 사용하여 열을 바깥쪽으로 소산하십시오. 복사 냉각은 일반적으로 로켓 엔진에서 열유속 밀도가 낮은 노즐 확장 섹션, 가스 온도가 낮은 가스 발생기 및 유닛 추진제 분해의 스러스트 챔버에서 일반적으로 사용됩니다. 피스톤 엔진 실린더 헤드의 검은 방열판도 복사 열 소산에 역할을합니다. 방사선 열 소산 효과 개선은 주로 가열 부품 제조에 높은 - 온도 저항성 재료의 사용에 의존합니다. 둘째, 그것은 표면의 흑도를 개선하는 데 의존합니다. 즉, 벽면에서 0.85 이상의 흑암을 가진 높은 - 온도 페인트를 적용합니다.

열 단열층
코팅 또는 붙여 넣기 높은 - 가열 벽면에서 열전도율이 낮은 온도 저항성 재료를 벽으로 가스의 열전달을 줄입니다. 산화 지르코늄 및 산화 알루미늄과 같은 일반적으로 사용되는 열 절연 재료는 액체 로켓 엔진에 적합합니다. 흑연, 텅스텐 카바이드, 세라믹 등은 견고한 로켓 엔진에 적합합니다. 세라믹, 높은 - 온도 단열 페인트, 석면 등은 터보 제트 엔진에 적합합니다.

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