Утворення продуктів згоряння в зоні розташування стартового комплексу
В перші секунди після старту КА в зоні розташування стартового комплексу під час роботи ракетного двигуна виникає газоподібний клуб продуктів згоряння КРП, які в залежності від складу ракетного палива і метеоумов можуть поширюватись в газовій, аерозольній і рідкій фазах. У вологих газоподібних клубах розмір крапель, що утворились на аерозольних центрах конденсації, може вирости до такого ступеню, що вони почнуть випадати у вигляді кислотних дощів. В міру підйому ракети над стартовою площадкою із продуктів згоряння формується складна газоподібна хмара, форма і розміри якої суттєво залежать від теплофізичних властивостей палива, траєкторії ракети і метеообстановки. На протязі перших 5-7 с ракета обгортається газами, що витікають із двигуна, і через низьку швидкість відриву залишається всередині хмари. Після 7-10-ї с польоту (в залежності від умов витікання, властивостей палива і метеоумов) ракета виходить із газоподібного викиду і формує в спокійній атмосфері без інверсійних шарів порівняно тонкий газоподібний слід. Таким чином, при старті ракети утворюється два незалежних газоподібних викиди: стартовий клуб і слід. Процес формування стартового клуба залежить від теплофізичних властивостей продуктів згоряння палива, визначається умовами його утворення, температурою і швидкістю вітру в приземному шарі, а також динамічними характеристиками ракети в перші секунди після старту. Ці характеристики визначають сумарний час утворення клуба – один із основних параметрів викиду. Під дією виштовхуючої сили нагріті продукти згоряння “спливають”, і на висоті приблизно 100-150 м починає формуватись клуб продуктів згоряння. Формування клуба викиду закінчується після того, як тиск газів у ньому зрівняється з тиском оточуючого повітря. Маса викиду при старті РН збільшується за рахунок роботи двигуна з витратами q 0 і за рахунок втягнення в нього оточуючого повітря. Система диференційних рівнянь, що описують динаміку стартового клуба ракети може бути подана у вигляді [19]: ∞ ∞ ∞ ∞ ρ = ρ ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ ω = ⋅ − = ⋅ ⋅ + ⋅ = ⋅ + = ; ( ; ; H s E Q q ) - 1 dt d(MH) с M с) g( с dt d(MV) C s E C q dt dM s; E q dt dM T 0 10 0 i 0 (5.1) Тут М, М і – відповідно маси газу в викиді та і-тої домішки в ньому (М і =М·С і ); С і – масова концентрація і-тої домішки; Н – повна ентальпія одиниці маси газу; Е – втягненість в викид оточуючого повітря; ρ, V – густина і швидкість підйому викиду; Q T – теплотворна здатність ракетного палива; s – поверхня втягнення в викид оточуючого повітря; p – тиск газів; ω=E n /(q о ·Q т ) – коефіцієнт енергетичних втрат речовини викиду при його контакті з поверхнею землі; Е n – питомі втрати енергії при контакті викиду з підстилаючою поверхнею. Індекси 0 і ∞ відносяться відповідно до початкових значень характеристик викидів і до значень відповідних характеристик оточуючого повітря.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Утворення продуктів згоряння в зоні розташування стартового комплексу» з дисципліни «Екологія, авіація і космос»
