Warum sind LOx-Rohrleitungen nicht isoliert? (Referenz: Huzel und Huang)

In dem Buch Modern Engineering for Design of Liquid Propellant Rocket Engines erscheint der folgende Auszug in Kapitel 9 – Interconnecting Components and Mounts :

Die Flüssigsauerstoffleitungen wurden nicht isoliert, da die Abkühlungs-Rezirkulationsdurchflussraten und Unterkühlungsanforderungen ohne Isolierung akzeptabel waren.

Was versteht man unter Chill-Down-Rezirkulationsraten und warum beeinflusst sie die Isolierung der LOx-Leitung?

Ist dies ein einzigartiger Fall oder ein universeller Fall für alle Trägerraketen, die LOx verwenden?

In der ersten Stufe des Saturn V befand sich der LOX-Tank über dem Kerosintank. Die durch den Kerosintank führenden LOX-Leitungen wurden isoliert, um festes Kerosin und zu viele Gasblasen innerhalb des LOX zu vermeiden. Die Wärmeübertragung von Luft zu LOX-Rohrleitungen ist geringer als von flüssigem Kerosin.
Wenn LOX im Tank heruntergekühlt und unterkühlt wird, sollte auch das LOX in der Rohrleitung unterkühlt werden. Die Umwälzung ist erforderlich, um die Temperaturen des LOX und der Tankstruktur sowie des Installationsmaterials auszugleichen.
@Uwe Unterkühlung kühlt also LOx unter seinen Siedepunkt, richtig? Ist es in allen Cryo-Raketen erforderlich? Und was wird zwischen was rezirkuliert? - Eine kleine Erläuterung der "Rezirkulation" wird geschätzt
Ja, Unterkühlung kühlt LOx unter seinen Siedepunkt, um die Dichte zu erhöhen und mehr LOX-Masse in das gleiche Tankvolumen zu laden. LOX wird innerhalb des Tanks und seiner Leitungen rezirkuliert, um die Temperaturen auszugleichen.

Antworten (2)

Vakuumummantelte Leitungen wurden sowohl für die LOX- als auch für die LH2-Verrohrung im hinteren Bootsheck des Space Shuttle Orbiter verwendet.

Siehe auch Isolierung, die in der Rohrleitung der eigentlichen Raketen verwendet wird

Ich vermute, dass Sie die Leitungen nicht isolieren müssen, da die Rate, mit der Sie Ihre Tanks laden und entladen, hoch genug ist, dass Sie nicht genug Wärme gewinnen, um Ihren Lox zu verdampfen.

Wenn Ihr Massendurchsatz wirklich niedrig wäre, müssten Sie vielleicht den Wärmeverlust beim Transport vom Tank zum Injektor berücksichtigen.

Ist es Wärmeverlust oder Wärmegewinn?! Und was ist Chill-Down-Umwälzung?
@karthikeyan Ich hatte es rückwärts, es ist zu spät in der Nacht! Ja, es sollte Wärme aus der Umgebung gewinnen, wenn es sich durch die Fülllinien bewegt. Bei der Rückführung bin ich mir nicht sicher. Auf welcher Seite steht das Zitat in Ihrem Buch?
Seite 311 in Kapitel 9, Abschnitt 9.1
@karthikeyan Ich bin mir nicht 100% sicher, was diese Sache mit der Durchflussrate beim Abkühlen angeht, aber Sie können Lox und Lh2 in die Rohre pumpen, um sie abzukühlen, dann den Tank und die Rohre entlüften und dann erneut füllen, um sicherzustellen, dass so wenig Wärme entsteht beim Füllen möglichst gewonnen wird. Huzel & Huang schlagen vor, nur H2-Leitungen zu isolieren, nicht Ihre Lox-Leitungen, da LOx im Vergleich zu LH2 leicht zu unterkühlen ist. Kurz gesagt: Isolieren Sie Ihre H2-Leitungen, nicht Ihre Ox-Leitungen
Warum sind LOx-Rohrleitungen nicht isoliert? (Referenz: Huzel und Huang)
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