Учебное пособие 2192
.pdfУДК 622.271
ОБОСНОВАНИЕ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ПЫЛЕГАЗОВЫХ ВЫБРОСОВ НА КАРЬЕРАХ ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМ-
ПЛЕКСА
Студент гр. ЗС-121: Завьялова А. Ю. Руководитель: канд. техн. наук, доцент А.В. Звягинцева
Произведен расчет неорганизованных выбросов пыли и вредных газов в атмосферу при взрывныхработах на карьере Михайловского ГОКа и определены основные параметры выбросов при взрывах(параметры облака поднимаемой пыли, концентрация вредных веществ в облаке, объем валовых выбросов в атмосферу). Для решения этой проблемы предложен ряд мероприятий и выбран наиболее эффективный метод борьбы с вредными выбросами с использованием поверхностно-активного вещества в качестве забойки взрывных скважин
|
Исследования |
в |
зонах |
влияния |
- |
|
горно оксид углерода 23 %, оксид серы 19 %. Пыль, образовав- |
|||||||
обогатительных предприятий КМА, в частности |
шаяся при массовом взрыве, содержит следы оксида угле- |
|||||||||||||
Михайловского ГОКа показали, что |
развитие |
от- |
рода, до 0,475 мг/г акролеина и до 0,219 мг/г оксидов азо- |
|||||||||||
крытого способа разработки стало оказывать нега- |
та. Содержание свободного диоксида кремния на уступах |
|||||||||||||
тивное воздействие на окружающую среду, вызы- |
Михайловского карьера достигает до50 %. С удалением |
|||||||||||||
вая ландшафтные изменения, способствуя загряз- |
от источника пылеобразования дисперсный состав пыли в |
|||||||||||||
нению прилегающих территорий, воздушного и |
факеле |
выброса |
изменяется |
за счет выпадения более |
||||||||||
водного бассейнов. Целью |
работы является разра- |
крупных фракций пыли. Так, содержание фракций менее |
||||||||||||
ботка комплекса мероприятий по подавлению пы- |
1,4 мкм на расстоянии 40 м от взорванного блока состав- |
|||||||||||||
легазовых выбросов при массовых взрывах |
на ляет 63 %, а на расстоянии 600 м - 80 %. Дисперсный со- |
|||||||||||||
карьерах горно-обогатительного комбината. |
|
|
став пыли, полученный счетным методом; на различных |
|||||||||||
|
Представлен процентный состав загрязняющих |
расстояниях от взрываемого блока при средней скорости |
||||||||||||
веществ в воздухе рабочей зоны карьера(рисунок). |
ветра (4 м/с) приведен в табл. 1. |
Расчет основных пара- |
||||||||||||
Обработаны статистические данные за10 лет. Са- |
метров пылегазового облака производится на момент его |
|||||||||||||
мыми опасными и вредными для здоровья человека |
максимального развития при сохранении достаточно чет- |
|||||||||||||
являются: формальдегид 16 %, сероводород 24 %, |
ких очертаний в соответствии с методиками [1]. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
Дисперсный состав пыли на различных расстояниях от взрываемого блока |
||||||||||||
|
Расстояние от взрываемого блока |
|
|
Дисперсный состав пыли (%) при фракциях, мкм |
|
|
||||||||
|
|
до 1,4 |
|
|
1,4-4 |
|
4-15 |
15-50 |
|
более 50 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
63,09 |
|
|
25,46 |
|
9,03 |
1,12 |
|
1,30 |
|
|
60 |
|
|
|
68,89 |
|
|
23,13 |
|
6,76 |
0,92 |
|
0,40 |
|
|
90 |
|
|
|
65,74 |
|
|
22,69 |
|
9,89 |
1,66 |
|
0,02 |
|
|
120 |
|
|
|
72,21 |
|
|
21,30 |
|
6,67 |
1,24 |
|
0,025 |
|
|
200 |
|
|
|
74,31 |
|
|
17,52 |
|
7,33 |
0,80 |
|
0,04 |
|
|
300 |
|
|
|
75,11 |
|
|
19,50 |
|
4,80 |
0,57 |
|
0,02 |
|
|
600 |
|
|
|
79,87 |
|
|
15,76 |
|
3,70 |
0,51 |
|
0,16 |
|
8%
19%
16%
Акролеин
Формальдегид
Окислы азота
Окись углерода
10% Сероводород
24%
Сернистый ангидрид
23%
Рисунок - Процентный состав загрязняющих веществ
в воздухе рабочей зоны карьера Исходные данные для расчета выбросов за-
грязняющих веществ от взрывных работ:
1. Тип взрываемых пород: богатая руда, неокисленные кварциты, окисленные кварциты, девонские отложения.
2.Максимальный расход ВВ на взрыв1200 тонн; годовой расход ВВ30000 тонн; длительность взрыва - 180 сек.
3.Тип ВВ: гранулотол, граммонит 79/21.
4.Крепость взрываемых пород: 12-18 по шкале М.М. Протодъяконова.
5.Объем взрываемых пород, м3: в среднем на взрыв 350 м3.
6.Глубина скважин, м: 7-21 п.м. Средний удельный расход ВВ: 1,2 кг/м3.
Для удобства расчетов принято взять расход ВВ на один взрыв в количестве 30 тонн, то есть пылегазовое облако условно разбивается на40 аналогичных источников, применяемые параметры для расчета сведены в табл.
2.Расчет неорганизованных выбросов пыли и вредных газов в атмосферу при взрывных работах на карьере Михайловского ГОКа приведен в табл. 3. Из табл. 3 видно, что при взрыве концентрации оксида углерода и оксидов азота в
49
атмосфере карьера и близлежащей жилой зоне(без |
|
приятиям следует отнести в первую очередь взрывание |
|||||||||||||||||||
учета фонового загрязнения) на момент проведения |
|
скважин с меньшим диаметром и большей высотой. Это |
|||||||||||||||||||
взрывных работ превышает предельно допустимые |
|
способствует уменьшению зоны пластической деформа- |
|||||||||||||||||||
концентрации соответственно в 19 и 7,5 раза. |
|
ции и снижению высоты пылегазового облака, то есть |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
количество выбрасываемой пыли. Для подавления пыли в |
|||||||||||||||
|
Сводная таблица расчетов |
|
условиях карьера МГОКа был выбран композиционный |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
смачиватель пыли СМАП-А, состоящий |
из 2 компонен- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
тов. Один представляет синтетический биоразлагаемый |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
пенообразователь ТЭАС общего назначения на основе |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
триэтаноламиновых солей алкилсульфатов с углеводо- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
родным радикалом С10-С13 |
или С7-С12, эмпирическая фор- |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
мула: CnHn+1OSO3NH(C2H4OH)3. Вторым |
составляющим |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
компонентом смеси является неионогенный ПАВ фенол |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
АФ9-12, представляющий |
смесь полиэтиленгликолевых |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
эфиров и моноалкилфенолов с эмпирической формулой: |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
C9H19C6H4O(C2H4O)12H. Добавка смачивателя СМАП-А в |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
воду в количестве до 1 % масс снижает поверхностное |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
натяжение водного раствора (σ) при 20 °С в 2 раза в срав- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
нении с водой. Результаты изменения поверхностного |
|||||||||||||
|
Выбросы пыли от взрыва при использова- |
|
натяжения воды в присутствии СМАП-А представлены в |
||||||||||||||||||
|
|
табл. 4. Эффективность локализации водным раствором |
|||||||||||||||||||
нии максимального расхода ВВ в атмосферу карье- |
|
СМАП-А пылегазовых выбросов массовых взрывов в ус- |
|||||||||||||||||||
ра превышают предельно допустимые концентра- |
|
ловиях карьера МГОКа показана в табл. 5. Приведены |
|||||||||||||||||||
ции в 5125 раз. Это создает критическую ситуацию |
|
показатели сравнения выбросов на блоках карьерапри |
|||||||||||||||||||
по загрязнению атмосферного воздуха рабочей зо- |
|
взрывах с применением ПАВ и без него. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ны. К предложенным нами технологическим |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|||||||||
|
|
|
Выбросы загрязняющих веществ при массовых взрывах |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Загрязняющее вещество |
|
Концентрация в пыле- |
|
Предельно допустимые |
|
Годовой выброс вредных |
|
|
|
|||||||||||
|
|
газовом облаке, мг/м3 |
|
концентрации, мг/м3 |
|
веществ, т/год |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Взвешенные вещества |
2562,4 |
|
|
|
|
0,15-0,5 |
|
|
|
|
7715 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Углерода оксид |
564,41 |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
1699,4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Азота диоксид |
37,4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
112,58 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|||
|
Влияние концентрации СМАП-А на снижение силы поверхностного натяжения водного раствора |
||||||||||||||||||||
Концентрация раствора, % масс |
|
0,005 |
|
0,0002 |
0,0625 |
0,125 |
|
0,250 |
|
|
0,500 |
|
1,0 |
|
|
|
|||||
σ, мН/м |
|
72,8 |
|
65,1 |
35,2 |
35,1 |
|
35,0 |
|
|
34,9 |
|
345 |
|
|
|
|||||
|
|
Показатели взрывов опытного и контрольного блоков карьера |
|
Таблица 5 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Показатели взрыва |
|
|
|
|
Единицы измерения |
|
Блок 51К-60 |
|
|
|
Блок 47К-60 |
|
|
||||||||
Высота уступа |
|
|
|
|
м |
|
|
|
16-17,5 |
|
|
|
|
16,0-17,5 |
|
|
|
|
|
||
Глубина скважин |
|
|
|
|
м |
|
|
|
17,0- 19,0 |
|
|
|
|
17,0-18,5 |
|
|
|
|
|
||
Диаметр скважин |
|
|
|
|
мм |
|
|
|
450-500 |
|
|
|
|
|
430-520 |
|
|
|
|
|
|
Длина неактивной части скважины |
|
|
|
|
м |
|
|
|
6,0 |
|
|
|
|
|
5,0-6,0 |
|
|
|
|
|
|
Объем взорванной горной массы |
|
|
|
|
тыс.т. |
|
|
|
80,8 |
|
|
|
|
|
40,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Длина и ширина блока |
|
|
|
|
м |
|
|
|
150x36 |
|
|
|
100x28 |
|
|
|
|
|
|||
Общая масса ВВ |
|
|
|
|
Кг |
|
|
|
85376 |
|
|
|
|
|
38825 |
|
|
|
|
|
|
Масса ВВ на 1 скважину |
|
|
|
|
Кг |
|
|
|
730-1790 |
|
|
|
|
880-1740 |
|
|
|
|
|
||
Удельный расход ВВ |
|
|
|
|
кг/м3 |
|
|
|
1,056 |
|
|
|
|
|
0,97 |
|
|
|
|
|
|
Расход товарного ПАВ на блок |
|
|
|
|
л |
|
|
|
80,0 |
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
||
Масса водного раствора ПАВ на 1 скважину |
|
|
л |
|
|
|
125 |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Концентрация рабочего раствора ПАВ |
|
|
% |
|
|
|
0,3 |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|||
Длина забойки водным раствором ПАВ |
|
|
м |
|
|
|
2,2-3,0 |
|
|
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
Таким образом, результаты работы имеют практическое применение и могут быть рекомендованы к апробации предприятиям горнообогатительного цикла. Они могут быть использованы при разработке паспортов техносферной
безопасности предприятия для обеспечения безопасности и экологичности взрывных работ.
Литература 1. Томаков П.И., Наумов И.К. Технология, меха-
низация и организация открытых горных работ. – М.:
МГИ, 1992. – 464 с.
50
УДК 629.76
ОКИСЛИТЕЛИ РАКЕТНОГО ТОПЛИВА
Студенты кафедры РД: Белокопытов А. В., Исаков И.И. Руководитель: канд. техн. наук, доцент Д.П. Шматов
Представлены сведения о жидких реактивных топливах, приведена их классификация. Показано, что эффективным окислителем является азотная кислота, а горючим – гидразин и диметилгидразин
Современная |
|
|
реактивная |
|
техника |
|
является кислорода |
|
|
и |
|
пятой |
|
дополнительной, которая |
|
||||||||||||
чрезвычайно сложной и дорогой, поэтому важнейшим |
|
равномерно и динамично распределена между двумя |
|||||||||||||||||||||||||
требованием, предъявляемым к ней – это высокая |
|
атомами кислорода и азота. Кроме этого, атомы |
|
||||||||||||||||||||||||
надежность, |
|
долговечность |
и |
|
безопасность |
при |
|
водорода от одной молекулы кислоты отщепляются и |
|||||||||||||||||||
эксплуатации. |
В основном это зависит |
от качества |
|
прицепляются |
к |
|
соседним |
|
молекулам, образуя |
|
|||||||||||||||||
ракетных |
|
топлив. |
Наиболее |
широкое |
применение |
|
непрочные, |
но |
чрезвычайно |
химически |
|
активные |
|||||||||||||||
получили жидкостные реактивные двигатели(ЖРД), |
|
агрегаты. Из-за этого в азотной кислоте обязательно |
|
||||||||||||||||||||||||
которые создают рабочую тягу за |
счет |
вытекания |
|
образуются разного рода примеси. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
струи |
продуктов |
|
сгорания |
жидкого |
|
реактивного |
В |
ракетной |
|
технике |
используют |
два |
ти |
||||||||||||||
топлива (ЖРТ) – окислителя и горючего, имеющихся |
|
азотнокислотных |
окислителей: белую |
и |
|
красную |
|||||||||||||||||||||
на борту летательного аппарата [1]. |
|
|
|
|
|
|
|
дымящие азотные кислоты. Первая представляет собой |
|
||||||||||||||||||
ЖРТ |
|
по |
способу |
применения |
в |
двигателяхтехническую азотную кислоту с концентрациейHNO3 |
|
||||||||||||||||||||
подразделяют |
|
|
|
на |
|
|
однокомпонентные |
|
не менееи 97,4 %, а вторая – смесь азотной кислоты с |
|
|||||||||||||||||
двухкомпонентные. |
|
|
Однокомпонентные |
|
ракетные |
|
четырехокисью азота. Введение в азотную кислоту |
||||||||||||||||||||
топлива |
|
по |
|
химическому |
|
составу |
|
делят |
|
четырехокисина |
азота (красная |
дымящая |
|
кислота) |
|||||||||||||
мономолекулярные и смесевые. К мономолекулярным |
|
улучшает |
|
ее |
свойства |
как |
|
окислителя |
ракетного |
||||||||||||||||||
относят вещества, в молекуле которых |
содержаться |
|
топлива, |
так |
как |
содержит |
несколько |
больш |
|||||||||||||||||||
как горючие элементы, так и |
|
необходимый |
для |
|
активного кислорода для окисления горючего [3]. |
|
|
||||||||||||||||||||
горения |
кислород. |
Такими |
соединениями |
являются, |
|
Азотная |
|
кислота |
легко |
взаимодействует |
|||||||||||||||||
например, |
сложные |
|
эфиры |
азотной |
кислоты |
и многими конструкционными металлами, |
и особенно с |
|
|||||||||||||||||||
различных |
спиртов, |
тринитроглицерин C3H5(ONO2) |
|
железом, медью и их сплавами. Образующиеся в |
|
||||||||||||||||||||||
метилнитрат CH3ONO2 и др. К |
однокомпонентным |
|
результате коррозии соли загрязняют окислитель. Под |
|
|||||||||||||||||||||||
топливам относят и эндотермические соединения, |
|
действием HNO3 разрушаются средства ее |
хранения |
||||||||||||||||||||||||
выделяющие при своем распаде большое количество |
|
и транспортирования [4] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
тепла и газообразных продуктов(например, гидразин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
N2H4, пероксид водорода H2O2 и др.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Двухкомпонентные жидкие реактивные топлива, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
в которых каждый из компонентов подается в камеру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
сгорания раздельно, состоят из горючего и окислителя. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Ракетные |
окислители |
по |
химической |
природе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
делят на следующие: кислородные – жидкий кислород |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
О2 и озон О3, пероксид водорода H2O2; азотные – |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
концентрированная |
|
азотная |
кислотаHNO3, |
оксиды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
азота, тетранитрометан; фторные |
– |
жидкий |
фтор |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
кислородные соединения фтора; хлорные – |
жидкий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
хлор, хлорная кислота и оксиды хлора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Ракетные |
горючие |
по |
химическому |
составу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
подразделяют |
на |
следующие: водородные – жидкий |
|
Рис. 1. Структура одиночной молекулы HNO3 |
|
||||||||||||||||||||||
водород; углеводородные; гидразинные – гидразин |
и |
|
(межатомные расстояния даны в рm) |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
его |
производные, |
например. |
диметилгидразин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
(CH3)2NNH2; аминные – жидкий |
аммиак, амины; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
бороводородные – соединения типа боранов, например |
|
Кроме того, азотная кислота не удовлетворяет |
|
||||||||||||||||||||||||
диборан B2H6 и др. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
требованиям |
|
совместимости |
с |
конструкционными |
|||||||||||
Наряду с жидким кислородом в качестве |
|
материалами |
– |
под |
нее |
специально |
приходится |
||||||||||||||||||||
окислителя широкое применение получила азотная |
|
подбирать металл для баков, труб, |
камер ЖРД. |
Даже |
|
||||||||||||||||||||||
кислота, структура которой представлена на рисунке1 |
|
самые стойкие сорта нержавеющей стали медленно |
|||||||||||||||||||||||||
[2]. Особенностью |
|
структуры HNO3 |
является |
|
разрушаются концентрированной азотной кислотой. |
||||||||||||||||||||||
образование |
|
четырех |
связей азота |
с |
тремя |
атомами |
|
Несмотря |
на |
коррозионную |
агрессивность и |
|
51
токсичность азотная кислота широко применяется в |
Хорошо смешивается с водой, нефтепродуктами, |
|
|||||||||||||||||||||
ракетной технике из-за низкой стоимости, доступности |
спиртами и многими органическими растворителями |
||||||||||||||||||||||
и |
способности |
|
самовоспламеняться |
|
со |
многими |
[5]. |
Легко |
самовоспламеняется |
с |
окислителями |
на |
|||||||||||
горючими. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основе азотной кислоты, что обеспечивает |
легкий |
||||||||||
|
|
Плотность ее заметно больше, |
чем |
у |
запуск и стабильную работу двигателей в широком |
||||||||||||||||||
жидкого кислорода, но главное ее достоинство по |
диапазоне изменения окружающих условий. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
сравнению с жидким кислородом состоит в том, что |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
она не выкипает, не требует теплоизоляции, может |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
неограниченно долго храниться в подходящей |
таре. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Для уменьшения коррозионной активности азотной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
кислоты в нее добавляютфтористоводородную |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
кислоту. Всего 0,5% фтористоводородной |
кислоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
уменьшают скорость коррозии нержавеющей стали в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
десять |
раз. |
Для |
|
того, |
чтобы |
вещества, |
которые |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
попадают |
|
в |
камеру |
сгорания , |
ЖРДсжигались, |
|
|
|
Рис. 2. Структура гидразина |
|
|
|
|
||||||||||
добавляют |
|
|
|
гиперголики. |
Гиперголическими |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
веществами |
|
|
|
называются |
, |
|
которыете |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
самовоспламеняются |
|
при |
|
контакте. Идеальный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
гиперголь |
для |
азотной |
кислоты– |
гидразин N2H4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
(рис.2), |
который |
представляет |
|
собой |
бесцветную, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
дымящую |
|
на |
|
воздухе |
жидкость, |
сильно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
гигроскопичную и хорошо растворяющуюся в воде, |
|
Рис. 3. Несимметричный диметилгидразин |
|
||||||||||||||||||||
спиртах, |
|
аминах. |
Для |
|
сгорания |
гидразина, |
|
|
|||||||||||||||
протекающего с большим газовыделением, требуется |
|
В настоящее время пара «азотная кислота — |
|
||||||||||||||||||||
сравнительно немного окислителя. Гидразин имеет |
|
|
|||||||||||||||||||||
относительно |
невысокую |
температуру |
горения, в |
НДМГ» используется на ракетах-носителях «Протон», |
|
||||||||||||||||||
результате |
|
чего |
потери |
тепла |
на |
|
|
РН «Космос», РН «Циклон», РН «Днепр», РН «Титан»; |
|
||||||||||||||
|
диссоциацию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
продуктов его сгорания невелики. Высока реакционная |
в двигательных установках пилотируемых кораблей, |
||||||||||||||||||||||
способность |
|
гидразина |
при |
взаимодействии |
орбитальных |
и |
межпланетных |
станций, |
также |
в |
|||||||||||||
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
окислителями, относительно высокая плотность – 1020 |
некоторых баллистических ракетах. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
кг/м3, малая молекулярная масса продуктов сгорания |
|
|
|
Литература |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
и практически неограниченная сырьевая база выгодно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
отличают |
|
гидразин среди |
|
других |
соединений, |
|
1. Братков А.А. Химмотология ракетных и |
|
|||||||||||||||
используемых в качестве горючего для ЖРД. |
|
|
реактивных топлив /А.А. Братков, Е.П. Серегин, |
А.Ф. |
|
||||||||||||||||||
|
|
Разложение гидразина происходит, как |
Горенков; под. ред. А.А. Браткова. - М.: Химия, 1987. - |
|
|||||||||||||||||||
правило, с разрывом связи N – N и может протекать по |
304 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
следующим направлениям: |
|
|
|
|
|
|
|
2. Неорганическая химия: учеб. пособие для |
хим. |
|
|||||||||||||
|
3N2H4 → 4NH3 + N2, |
|
|
|
|
|
|
|
и |
химико-технол. спец. вузов |
/Б.Д. |
Степин, |
А.А. |
|
|||||||||
|
N2H4 → N2 + 2H2, |
|
|
|
|
|
|
|
Цветков.- М.: Высш. шк., 1994.- 608 с. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2 N2H4 → NH3 + N2 + H2. |
|
|
|
|
|
|
3. Алешков М.Н. Физические основы ракетного |
|||||||||||||||
|
Существенными |
|
недостатками |
|
гидразина, |
оружия /М.Н. Алешков, И.И. Жуков.- |
М.: Воениздат, |
|
|||||||||||||||
ограничивающими его широкое применение, являются |
1965. – 464 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
высокая температура замерзания (2 0С), относительно |
|
4. Зрелов В.Н., Серегин Е.П. Жидкие реактивные |
|
||||||||||||||||||||
низкая |
|
термическая |
|
стабильность |
и |
высокаятоплива /В.Н.Зрелов, Е.П.Серегин. - М.: Химия, 1975. - |
|
||||||||||||||||
токсичность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
320 с. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Лучшими |
|
|
низкотемпературными |
|
5.Ушакова |
В.Г. О. Н. Шпигун, О.И. |
Старыгин. |
|
|||||||||||||
свойствами обладают алкилпроизводные гидразина, |
Особенности химических превращений НДМГ и его |
||||||||||||||||||||||
например, несим-диметилгидразин НДМГ (рис.3). |
|
поведение в объектах окружающей среды/ О.Н. |
|
||||||||||||||||||||
|
|
НДМГ - бесцветная прозрачная жидкость с |
Шпигун, О.И. Старыгин //Ползуновский |
вестник. – |
|
||||||||||||||||||
резким неприятным запахом, характерным для аминов. |
2004.- № 4. – С. 81-87. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Температура кипения +63.1оС, кристаллизации -58оС. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52
ББК63.3(2 Рос)64
О НЕКОТОРЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЯХ САНКЦИОННОЙ ВОЙНЫ ПРОТИВ РОССИИ
Студент группы ЛП-121: Рукавицына А.А. Руководитель: канд. ист. наук, доцент И.А. Обертяева
В статье рассматриваются причины введения санкций против России и их противоречивое влияние на экономику |
РФ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
С самого начала крымского кризиса позиция |
санкции против России, а именно США, Новая |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
западных |
|
стран |
|
по |
|
|
поводу |
|
намечавшегосяЗеландия, |
Австралия, |
страны ЕС. В указе сказано, что |
|
|||||||||||||||||||||
референдума |
была |
категорична. |
|
России |
были |
|
запрет будет действовать в течение одного года. Под |
|
|||||||||||||||||||||||||
предъявлены |
|
требования: |
соблюдать |
|
нормы |
|
запретом о ввозе оказались различные виды рыбы, |
|
|||||||||||||||||||||||||
международного права, в ином случае будут введены |
|
мяса и морепродукты, овощи, птица, |
фрукты, |
сыры, |
|
||||||||||||||||||||||||||||
экономические санкции. В середине марта 2014 год, |
|
орехи, |
творог |
и другие молочные продукты(за |
|
||||||||||||||||||||||||||||
после |
того |
как |
Россия, вопреки |
|
|
прозвучавшим |
|
исключением детского питания) [3]. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
предупреждениям, |
признала |
итоги |
|
|
общекрымского |
|
|
|
По мнению российского экономиста С. Гуриева, |
|
|||||||||||||||||||||||
референдума легитимными, поддержав одностороннее |
|
санкции — |
«это |
не |
катастрофическое |
развитие |
|||||||||||||||||||||||||||
провозглашение независимости Республики Крым и |
|
событий, |
но |
достаточно |
|
существенный |
удар |
по |
|||||||||||||||||||||||||
приняв |
|
её |
предложение |
|
о |
вхождении |
в |
составроссийской |
экономике». |
Падающий |
курс |
рубля плюс |
|
||||||||||||||||||||
Российской |
Федерации, США |
и |
|
|
Канада, Новая |
|
снижение цен на нефть, которое ведет к уменьшению |
|
|||||||||||||||||||||||||
Зеландия, |
Австралия |
и |
Евросоюз |
|
незамедлительно |
|
долларовых |
|
поступлений |
от |
|
нефтяного |
экспорта, |
||||||||||||||||||||
ввели |
в |
действие |
первый пакет санкций. Меры |
|
создают острый дефицит долларового финансирования |
|
|||||||||||||||||||||||||||
включали введение визовых ограничений для , лиц |
в банковской |
системе. Консалтинговая |
фирма Capital |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
включённых в специальные списки(так называемые |
|
Economics заявляет, что хотя условия кредитования в |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
черные списки) и замораживание активов, а также |
|
России в последние месяцы ужесточились, пока еще |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
запрет |
|
компаниям |
стран, наложивших |
|
санкции, |
|
нет |
признаков |
того, что санкции привели к |
резкому |
|
||||||||||||||||||||||
поддерживать |
какие-либо |
|
деловые |
|
|
отношения |
|
с сокращению |
банковских |
кредитов |
или |
|
к |
кризису |
|||||||||||||||||||
лицами и организациями, включёнными в списки. |
|
|
кредитования типа того, что был в 2008 году. Однако и |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Дальнейшее свое развитие санкции получили в |
|
эта фирма, и другие аналитики в своих прогнозах |
|||||||||||||||||||||||||||||||
связи с резко обострившейся ситуацией на востоке |
предупреждают о том, что по мере усиления эффекта |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
соседней Украины. Евросоюз ввел санкции«второго |
|
от санкций условия кредитования будут ухудшаться. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
уровня», которые подразумевают заморозку активов и |
|
|
|
В |
|
долгосрочной |
перспективе, по |
|
|
оценкам |
|
||||||||||||||||||||||
запрет на въезд некоторых физических лиц. |
|
|
|
|
экспертов, |
|
наиболее |
|
негативные |
|
последствия |
для |
|||||||||||||||||||||
Третий же пакет санкций не заставил себя долго |
|
России будут иметь ограничения, накладываемые на |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
ждать. |
После |
крушения |
|
Боинга777 |
, |
в |
районе |
|
экспорт в Россию высоких технологий и досту |
||||||||||||||||||||||||
вооруженного |
|
восстания |
|
на |
|
|
востоке |
Украиныроссийских |
банков |
к |
дешёвым |
кредитным |
|
ресурсам. |
|
||||||||||||||||||
компании Malaysia |
Airlines, |
выполнявшего |
плановый |
|
Как заявил премьер-министр РФ Дмитрий Медведев, |
|
|||||||||||||||||||||||||||
рейс |
из |
|
Амстердама |
|
в |
Куала-Лумпур, ми овая |
|
из-за санкций сложились «не самые лучшие условия» |
|
||||||||||||||||||||||||
общественность взвалила весь груз вины на Россию. |
|
для |
внешних |
заимствований, |
ситуация |
также «не |
|
||||||||||||||||||||||||||
Следом же после голословных обвинений последовали |
|
способствует» притоку иностранных инвестиций [4]. |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
очередные санкции. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Санкции Запада должны послужить толчком для |
|
||||||||||||||||||
12 сентября Евросоюз обнародовал очередной |
|
развития российской промышленности и торговли с |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
пакет |
|
антироссийских |
|
санкций. Теперь |
меры |
|
третьими странами, могут переориентировать Россию |
|
|||||||||||||||||||||||||
затронули |
24 |
физических |
|
лица, |
|
три |
|
нефтяные |
|
на рынки Азии и Латинской Америки. |
«И в оборонке, |
|
|||||||||||||||||||||
компании и три оборонных компании. США, следом за |
|
и в других отраслях экономики наложенные санкции |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
ЕС, обнародовали свои санкции, впервые включив в |
|
могут и должны послужить хорошим стимулом для |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
него |
|
частные |
|
|
корпорации«Лукойл» |
и |
|
того, чтобы наши отрасли промышленности стали |
|
||||||||||||||||||||||||
«Сургутнефтегаз» [1]. |
Заблокированы |
|
активы |
ряда |
|
действовать более активно как в плане собственного |
|
||||||||||||||||||||||||||
предприятий ВПК, |
ужесточены условия для банков: |
|
развития, так и в сфере кооперации с теми странами, с |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
кредитование на срок не более 30 дней. Всего под |
|
которыми этой кооперации раньше не было», — сказал |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
санкциями |
в |
настоящее |
|
время |
|
находятся |
133 |
|
глава |
администрации |
президента |
РФ С.Иванов |
в |
|
|||||||||||||||||||
человека и 54 компании [2,8]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
интервью «Российской газете» [5]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
В ответ на западные санкции президент РФ В. В. |
|
|
|
По оценке ряда российских экспертов, санкции |
|
||||||||||||||||||||||||||||
Путин |
подписал указ, |
который вводит ограничения на |
|
Запада |
способны |
стать |
стимулом |
|
для |
развит |
|||||||||||||||||||||||
ввоз |
|
|
в |
|
|
Россию«отдельных |
|
|
видов |
российской экономики, прежде всего для аграрного |
|
||||||||||||||||||||||
сельскохозяйственной |
|
|
продукции, |
сырья |
и |
сектора. Премьер-министр |
РФ |
Дмитрий |
Медведев, |
|
|||||||||||||||||||||||
продовольствия» из |
стран, |
которыми |
были |
введены |
|
выступая |
|
в |
Волгограде5 |
апреля |
перед |
|
ведущими |
|
53
российскими |
|
|
|
|
|
|
|
|
сельскохозяйственнымиТаким образом, санкции, |
введенные |
против |
|
|||||||||||||||
производителями, заявил, что |
ни |
одна |
|
аграрная |
России, |
коснулись |
целых |
|
секторов |
экономики: |
|||||||||||||||||
программа в России не претерпит сокращение, , |
нефтяного, финансового |
и |
оборонного. |
|
Нельзя |
|
|||||||||||||||||||||
напротив, |
на |
развитие |
российского |
села |
будут |
отрицать, что вред российской экономике нанесен, но |
|
||||||||||||||||||||
направлены |
дополнительные |
денежные |
|
средства. |
не в таких глобальных размерах, какие звучат в |
|
|||||||||||||||||||||
Около 20 000 населенных пунктов в нашем |
|
иностранных СМИ. В России же все происходящее на |
|
||||||||||||||||||||||||
государстве |
|
находится |
|
практически |
|
на |
гранимировой арене должно послужить хорошим стимулом |
|
|||||||||||||||||||
вымирания |
|
из-за |
закрытия |
сельскохозяйственных |
для развития своей экономики, |
улучшения подготовки |
|
||||||||||||||||||||
предприятий и градообразующих предприятий. После |
|
квалифицированных |
кадров, развития |
медицинского |
|
||||||||||||||||||||||
ускоренного |
развития |
сельского |
хозяйства, |
эти |
|
сектора, |
сельскохозяйственной |
|
отрасли |
и |
всей |
||||||||||||||||
мертвые и умирающие населенные пункты наконец-то |
|
экономической и социальной жизни в целом. Как |
|
||||||||||||||||||||||||
вернется жизнь. Поднимется уровень села и должен |
отметил председатель правительства РФ Д. Медведев, |
|
|||||||||||||||||||||||||
увеличиться |
приток молодежи. Повысится и сам |
санкции |
никогда |
|
не |
приводили |
|
к какому-ли |
|||||||||||||||||||
уровень жизни сельских жителей. |
|
|
|
|
|
положительному эффекту и бизнес выступает против |
|
||||||||||||||||||||
Как |
|
можно |
противостоять |
санкциям, |
|
них. Надо вернуться на здравую основу, на реальную |
|
||||||||||||||||||||
показывает опыт Китая. В 1989 году США ввели |
|
почву, так как в глобальном мире это необходимое |
|
||||||||||||||||||||||||
санкции против этой страны, очень похожие на те, |
|
условие для экономического прогресса, как нашей |
|
||||||||||||||||||||||||
которые действуют сейчас в отношении России. |
|
страны, так и других стран современного мира. |
|
||||||||||||||||||||||||
Многим компаниям запретили торговать с КНР, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
банкам перекрыли кредиты на Западе, ввели эмбарго |
|
|
|
|
|
|
Литература |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
на поставки оружия и ограничили доступ к высоким |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
технологиям. Китай нашел способ обернуть санкции |
|
1. |
|
Война |
|
санкций |
дошла |
|
до |
автопрома |
|||||||||||||||||
себе на |
пользу. Китайцы |
скопируют |
все что угодно. |
|
[Электронный ресурс]: Режим |
доступа: |
World Wide |
|
|||||||||||||||||||
Едва лишь вышла новая версия айфона, тут же |
|
Web.URL://http://www.gazeta.ru/auto/2014/09/11_a_6210 |
|
||||||||||||||||||||||||
появляется |
|
китайский |
вариант, |
да |
еще |
в |
|
545.shtml.- 11.09.2014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
улучшенном |
виде - |
|
три |
сим-карты |
и |
две |
|
2. Как рождались |
санкции. [Текст] |
// АИФ.- |
№ 45.- |
|
|||||||||||||||
видеокамеры. То |
же |
самое |
|
и с автомобилями. В |
|
2014. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
сфере |
торговли Китай |
|
стал |
|
тайком |
выходить на |
|
3. |
Хилл |
К. |
От |
Bentley |
до |
рыбы: |
российская |
|
|||||||||||
скромные компании маленьких стран Европы, |
|
экономика ощущает на себе последствия санкций/К. |
|
||||||||||||||||||||||||
предлагая |
|
им |
выгодные |
контракты, способные |
|
Хилл [Электронный |
ресурс]: Режим |
доступа: |
World |
|
|||||||||||||||||
обогатить |
|
местных |
|
бизнесменов. |
В |
итоге |
|
Wide Web. URL:// интернет-газета ino-СМИ.ru. - |
|
||||||||||||||||||
бизнесмены начали искать лазейки в законе, чтобы |
|
29.09.2014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
торговать с Китаем, и эмбарго провалилось. Бурным |
|
4. Санкции в связи с украинскими событиями |
|
||||||||||||||||||||||||
развитием |
|
животноводства |
КНР |
тоже |
обязана |
|
2014 |
года//[Электронный |
ресурс]: |
Режим |
доступа: |
|
|||||||||||||||
западным санкциям: китайские власти прежде |
|
World Wide Web. URL: https://ru.wikipedia.org/wik |
|
||||||||||||||||||||||||
попросту не могли прокормить огромную страну и |
|
5. |
Мир без стен [Текст] |
//Российская газета. - |
|
||||||||||||||||||||||
массу |
продовольствия |
|
покупали |
за |
границей. |
|
№6487 (215). - |
22.09.2014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Однако после запретов Китай развил у себя |
|
6. Зотов Г. |
Дракон и |
санкции |
[Текст] |
/ Г. Зотов |
|
||||||||||||||||||||
производство той же говядины и сейчас |
|
// АИФ.- |
№ 45.- 2014. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
экспортирует ее за рубеж. Там не увлекались |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
пустыми |
разговорами, |
|
а |
начали |
реализовывать |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
новую экономическую стратегию развития - от откровенного копирования до постройки железных дорог. Экономика Китая стала развиваться с такой скоростью, что санкции сошли на нет [5,9].
54
УДК 621.454.2
ПЕРСПЕКТИВНЫЙ СПОСОБ ФОРСИРОВАНИЯ ЖРД
Студент кафедры РД: Любинецкий М.А. Руководитель: д-р техн. наук, профессор В.Д.Горохов
В работе представлены современные способы форсирования ЖРД. Описан более перспективный способ форсирования ЖРД, который увеличивает тягу до 140%
В |
настоящее |
|
время |
становится |
актуальной |
Удельный импульс тяги на Земле – 318,4 кгс*с/кг |
|
|||||||||
проблема форсирования ЖРД. Современный метод |
|
|
|
|
|
|||||||||||
форсирования, |
путём |
повышения |
температуры |
Удельный импульс тяги в пустоте – 354,5 кгс*с/кг |
|
|||||||||||
генераторного |
газа, |
позволяет |
|
увеличить |
тягу |
|
|
|
|
|
||||||
двигателя |
на 5-10%. |
При |
этом |
|
в |
несколько |
раз |
Компоненты – О2+СПГ |
|
|
|
|||||
увеличивается износ узлов и агрегатов двигателя. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Особенно |
страдает |
крыльчатка |
основной |
турбины |
Давление в камере - 175 атм. |
|
|
|||||||||
ТНА. Представленный в данной статье способ |
|
|
|
|
|
|||||||||||
форсирования |
ЖРД позволяет увеличить тягу до |
|
Двигатель оборудован двумя ТНА, по |
|
||||||||||||
140% |
и |
|
более, |
не |
повышая |
|
температуру |
одному на каждый из компонентов топлива |
|
|
||||||
генераторного газа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
В конструкцию ТНА двигателя добавляется |
|
|
|
|
|
|||||||||||
дополнительная форсажная турбина. На основном |
|
|
|
|
|
|||||||||||
режиме турбина вакуумирована, чтобы исключить |
|
|
|
|
|
|||||||||||
потери на вентиляцию, непременно возникающие |
|
|
|
|
|
|||||||||||
при |
холостом |
вращении |
этой |
турбины. Для |
|
|
|
|
|
|||||||
упрощения конструкции ТНА, форсажную турбину |
|
|
|
|
|
|||||||||||
следует разместить на противоположном основной |
|
|
|
|
|
|||||||||||
турбине конце вала. Идея вакуумирования турбины |
|
|
|
|
|
|||||||||||
взята из опыта судостроения, где подобное решение |
|
|
|
|
|
|||||||||||
успешно применяется для турбин заднего |
хода |
|
|
|
|
|
||||||||||
корабля. На форсажном режиме на дополнительную |
|
|
|
|
|
|||||||||||
турбину |
|
подаётся |
|
|
часть |
|
отработанного |
|
|
|
|
|||||
генераторного |
газа, |
забираемого |
|
после |
основной |
|
|
|
|
|
||||||
турбины, что позволяет увеличить мощность ТНА. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
Так |
как |
при |
|
таком |
|
способе |
форсирования |
|
|
|
|
|||||
равномерно |
увеличивается |
|
|
расход |
|
обоих |
|
|
|
|
||||||
компонентов топлива, форсирование не приводит к |
|
|
|
|
|
|||||||||||
увеличению |
температуры |
генераторного ,газа |
|
|
|
|
|
|||||||||
значит, не повышает износ основной турбины. Это |
|
|
|
|
|
|||||||||||
является основным преимуществом данного способа |
|
|
|
|
|
|||||||||||
форсирования, |
по |
|
сравнению |
|
со |
способом, |
|
|
|
|
||||||
применяемым |
в |
|
настоящее |
|
, времякоторый |
|
|
|
|
|
||||||
заключается в том, чтобы увеличить температуру |
|
|
|
|
|
|||||||||||
генераторного |
газа, |
подаваемого |
|
на |
основную |
|
|
|
|
|
||||||
турбину. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
|
|
демонстрационного |
|
расчёта |
|
|
|
|
||||||
представленного здесь способа форсирования, был |
|
Принципиальная схема работы двигателя |
|
|||||||||||||
выбран двигатель из дипломной работы студента |
|
Ниже приведена таблица с результатами |
||||||||||||||
кафедры ракетных двигателей ВГТУ, обладающий |
|
|||||||||||||||
параметрами: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчёта |
основных |
параметров |
двигателя |
на |
||
Тяга на основном режиме на Земле– 300 тс |
|
|
основном режиме и в режиме форсирования по тяге |
|
||||||||||||
|
|
до 140%, которая позволяет оценить преимущества |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
выбранного |
способа |
. |
форсирова |
55
|
|
|
Таблица 1 |
|
Основные параметры двигателя |
||
|
|
|
|
Наименование |
Значение параметра |
|
|
Номинальный |
Форсированный режим |
|
|
параметра |
режим |
|
|
|
|
|
|
Схема двигателя |
ДВГГ |
ДВГГ+БДГГ |
|
Тяга двигателя, тс: |
|
|
|
- в пустоте |
331,1 |
461,9 |
|
- на Земле |
300 |
424,9 |
|
Удельный импульс |
|
|
|
тяги двигателя, |
|
|
|
кгс*с/кг |
|
|
|
- в пустоте |
353,5 |
343,7 |
|
- на Земле |
318,4 |
315,5 |
|
Соотношение |
|
|
|
компонентов |
3,4 |
3,25 |
|
Камера |
|
|
|
Расход, кг/с топлива |
942,4 |
1291,7 |
|
- горючего |
728,33 |
1000,5 |
|
- окислителя |
213,88 |
291,7 |
|
Соотношение |
3,4 |
3,4 |
|
компонентов |
|
|
|
Давление в камере, |
175 |
245 |
|
кг/см2 |
|
|
|
Охладитель камеры |
СПГ(метан) |
СПГ (метан) |
|
Расход компонента |
120 |
150 |
|
на охлаждение, кг/с |
|
|
|
Параметры газа на |
|
|
|
входе в камеру: |
265,64 |
374,8 |
|
расход, кг/с |
191 |
270 |
|
давление, кгс/см2 |
830 |
825 |
|
температура, К |
|
|
|
Диаметр |
360,5 |
|
|
критического |
|
|
|
сечения камеры, мм |
|
|
|
Диаметр среза сопла, |
2020 |
|
|
мм |
|
|
|
Расход на |
|
26,5 |
|
дополнительную |
|
|
|
турбину горючего, |
|
|
|
кг/с |
|
|
|
|
|
|
|
Расход на |
|
34 |
|
дополнительную |
|
|
|
турбину окислителя, |
|
|
|
кг/с |
|
|
|
Как мы видим из результатов расчёта, |
|
двигатель |
предназначен |
|
для работы на |
первой |
||||||||||
выполненного на базовом предприятии АО КБХА, |
|
ступени |
ракеты-носителя, |
что |
исключает |
его |
||||||||||
направив на дополнительную турбины4,7% |
от |
|
использование в пустоте. |
|
|
|
|
|
||||||||
основного расхода, мы можем увеличить тягу до |
|
Чтобы |
показать |
преимущество |
использования |
|||||||||||
140% от номинальной. |
|
|
|
|
|
|
данного |
двигателя |
на |
|
первой |
ступени |
-ракеты |
|||
Однако, из-за выброса дважды отработанного |
|
носителя, воспользуемся формулой Циолковского: |
|
|||||||||||||
генераторного |
газа, мы, фактически, |
теряем |
эти |
|
|
∆V = w |
1 − |
1 |
ln |
Mн |
, |
|
||||
4,7% , |
что |
неизбежно |
ведёт |
к |
уменьшению |
|
||||||||||
удельного |
|
импульса. |
Как |
можно |
|
увидеть |
из |
|
|
|||||||
результатов расчёта, удельный импульс |
двигателя |
|
|
N |
Mкон |
|
||||||||||
на Земле, |
в результате форсирования, |
снизился на |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2,9 единицы, |
а в |
пустоте |
на9,8 |
единиц. |
Но |
|
где Nx – тяговооружённость ракеты |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
56
|
|
|
N = mR∙ g |
|
табл.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
форсажном режиме, полученные данные занесём в |
|
|||||||||
|
|
Рассчитаем значения |
конн |
для разного |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
||||||
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
времени полёта без учёта |
|
|
∆Vна основном и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Время |
Iуд основ- |
|
|
Iудфорсаж- |
Тяговоо- |
Тяговоо- |
|
|
основ- |
|
|
форсаж- |
|
|
|||
|
|
полёта, с |
ной режим, |
ный, с |
ружённость |
ружённость |
|
ной режим |
|
ный режим |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
∆ |
|
|
∆ |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
на |
на форсаж- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
номиналь- |
ном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ном |
режиме Nx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
режиме Nx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
3180 |
|
|
|
3151 |
1,3 |
1,82 |
|
|
734 |
|
|
1420 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3200 |
|
|
|
3165 |
1,35 |
1,89 |
|
|
830 |
|
|
1491 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
3220 |
|
|
|
3180 |
1,4 |
1,96 |
|
|
920 |
|
|
1558 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
3240 |
|
|
|
3195 |
1,5 |
2,1 |
|
|
1080 |
|
|
1674 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
3300 |
|
|
|
3240 |
1,6 |
2,24 |
|
|
1237 |
|
|
1794 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
3400 |
|
|
|
3325 |
1,7 |
2,38 |
|
|
1400 |
|
|
1928 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Как можно увидеть из таблицы, значение |
Литература |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
на форсажном режиме двигателя первой ступени |
1. Патент №2013135372/06, 26.07.2013. |
|
|
|
|||||||||||||
на первых 60с полёта будет значительно выше, чем |
|
|
|
||||||||||||||||
Горохов |
В..Д Способ |
форсирования |
|
по |
тяге |
||||||||||||||
∆V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
на номинальном режиме. |
|
|
|
|
|
жидкостного ракетного двигателя и жидкостный ракетный |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
двигатель // Патент России № 2532454. 2014. |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. MahyarNaderiTabrizi, Seyed Ali Reza Jadlai Chime, |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hassan Karimi/ Modeling and simulation of open cycle liquid |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
propellant engines // Journal of science and engineering. - |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2013. Vol. 1. № 1-2/ - P.17-34. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Горохов В. Д., Туртушов В. А., Осинцев А. Н. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Особенности разработки окислительных газогенераторов |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на |
кислородно-углеводородных |
|
топливах// |
Вестник |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ВГТУ. – 2011. - №12-1 т. 7. – С. 77-79. |
|
|
|
|
57
УДК629.76
ПРИМЕНЕНИЕ ANSYSFLUENTДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАБОЧИХПРОЦЕССОВЖРД
Студенты кафедры РД: Проняев М.С., Серяпина Д.С., Руководитель: канд. техн. наук, доцент Д.П. Шматов
В работе изучается программный комплексANSYS и анализируется модуль вычислительной гидрогазодинамикиFLUENT, применяемый для совершенствования процесса производства жидкостных ракетных двигателей.Излагается основа работы модуля FLUENT и его применение в моделировании
ANSYS- |
|
Это |
|
универсальный, |
"тяжелый" |
решение для выполнения инженерного анализа в |
||||||||||||||||
конечно- |
элементный |
пакет, |
предназначенный |
для |
области моделирования течений жидкостей и газов. |
|||||||||||||||||
решения в единой среде на одной и той же конечно- |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
элементной модели задач по прочности, теповому |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
электромагнетизму, |
|
|
|
|
гидрогазодинамике, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
многодисциплинарного |
|
связанного |
анализа |
и |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
оптимизации на основе всех выше |
приведенных |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
типов анализа. Программа успешно используется в |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
авиационной |
|
|
и |
|
космической |
технике |
|
при |
|
|
|
|
||||||||||
моделировании |
устройств |
|
разной |
сложности |
и |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
позволяет |
|
|
на |
ранних |
|
этапах |
проектирования |
|
|
|
|
|
||||||||||
выявить |
недостатки, |
исправить |
их и подобрать |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
наиболее |
рентабельное |
решение |
конструкторской |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
задачи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
FLUENTПрограммный модуль ANSYS имеет |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
широкий |
спектр |
|
возможностей |
моделирования |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
течений |
|
жидкостей |
|
и |
газов |
для |
промышленных |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
задач |
с |
|
учетом |
|
турбулентнос, теплообменаи, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
химических |
|
реакций. |
Позволяет |
решать |
|
такие |
|
|
Рис.1.Типичный процесс исследования потока |
|||||||||||||
задачи, |
как : |
течения жидкостей и газов в каналах |
|
|
||||||||||||||||||
с помощью программного комплекса Fluent показан |
||||||||||||||||||||||
произвольной |
|
|
формы, |
внешнего |
обтекания, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
на блок-схеме. |
|
|||||||||||||||
теплопередачи |
(вынужденная |
и |
|
|
свободная |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Первые три этапа решения задачи выполняются |
|||||||||||||||||||
конвекция, |
|
теплопередача |
|
и |
|
лучистый |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
АНСИС (DesignModeler, |
ANSYS |
||||||||||||||||
теплообмен),течения |
|
|
|
|
|
со |
|
|
|
модулями |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
свободными |
являющимися |
составной |
частью |
|||||||||||
поверхностями, течения многофазных сред, течения |
Meshing), |
|||||||||||||||||||||
программного |
комплекса. |
Остальные |
этапы |
|||||||||||||||||||
реагирующих потоков, включая горение, |
движения |
|||||||||||||||||||||
реализуются непосредственно в программе Fluent. |
||||||||||||||||||||||
твердых частиц и капель жидкости |
в , потоке |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
изменения фазового состояния вещества (плавление, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
кипение, кристаллизация, испарение, кавитация, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
течения |
|
в |
|
движущихся |
|
каналах(например, |
в |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
смесительных |
|
|
устройствах |
|
и |
турбомашинах), |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
моделирования течения в каналах с меняющейся в |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
процессе |
|
решения |
|
|
геометрией(например, |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
цилиндрах |
|
ДВС), акустики. Программа |
Fluent |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
позволяет решать двухмерные, осесимметричные и |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
трехмерные |
|
задачи |
|
|
в |
стационарной |
|
или |
|
|
|
|
||||||||||
нестационарной постановках в большом диапазоне |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
скоростей |
потока. |
Течение |
рабочего |
тела |
|
может |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
рассматриваться как невязкое, ламинарное или |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
турбулентное. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ANSYS |
|
FLUENT |
|
- |
это |
|
удобный, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
отказоустойчивый инструмент, позволяющий даже |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
новичкам |
достигать |
|
высокой |
производительности |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
труда. (Рис.1.) Интеграция модуля ANSYS FLUENT |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
в рабочую среду |
ANSYS |
Workbench, |
а |
также |
|
|
|
|
|
|
|
возможность использования модуляANSYS CFDPost для обработки результатов создает комплексное
58