Wie wird der Druck im Gasgenerator bestimmt?

Die Tatsache, dass druckgespeiste Motoren einen noch höheren Tankdruck benötigen, hat mich immer ein wenig verwirrt, aber es hat mich zum Nachdenken gebracht; Gilt die gleiche Logik für Gasgeneratormotoren? Wenn der Druck in der Brennkammer durch den von den Pumpen bereitgestellten Druck überschritten werden muss, wird er auch durch den Druck im Gasgenerator überschritten. Mit anderen Worten, um eine gegebene Strömungsrate von Brennstoff in die Verbrennungskammer zu erreichen, muss die auf den Brennstoff (und das Oxidationsmittel) wirkende Kraft, d.h. B. der Druck hinter den Turbinen, größer sein muss als in der Brennkammer, oder besteht kein solcher direkter Zusammenhang.

Beachten Sie, dass der Druck, der die Turbinen antreibt (dh vom Gasgenerator) nicht unbedingt der Druck ist, mit dem die Turbinen die Hauptgasströme antreiben. Es gibt Verhältnisse, die auf dem Turbopumpendesign basieren.
@throx, das ist wirklich interessant, dass nur ein Produkt der Schaufelgeometrie in der Turbine oder auch ein tatsächlicher Getriebemechanismus verwendet werden kann
Typische Blattgeometrie. Bei Low-End-Turbopumpen ist möglicherweise ein Getriebe möglich, aber bei den Geschwindigkeiten, mit denen sie laufen, kann ich mir die Zuverlässigkeit eines Getriebes nicht vorstellen. Das Design von Turbopumpen ist verrückt komplex.

Antworten (1)

„Wenn der Druck in der Brennkammer durch den von den Pumpen bereitgestellten Druck überschritten werden muss, wird er auch durch den Druck im Gasgenerator überschritten.“

Nur um das klarzustellen, hier gibt es kein "wenn" ==> " der Druck im Brennraum muss durch den von den Pumpen bereitgestellten Druck überschritten werden "

Ansprechend „ wird dabei [der Hauptbrennkammerdruck] auch vom Druck im Gasgenerator überschritten. “

Im Allgemeinen strömen bei Gasgenerator-Zyklusmotoren die Abgase des Gasgenerators nicht in die Hauptbrennkammer, sodass dies nicht erforderlich ist. Zumal das Abgas des Gasgenerators durch die Turbinen strömt und dabei stark an Druck und Temperatur verliert.

Wenn Sie mit "Gasgenerator" tatsächlich "Vorbrenner" wie in einem gestuften Verbrennungsmotor meinen, dann ja, der Druck in der Vorbrennkammer muss so hoch sein, dass er auch nach dem Durchgang durch die Turbinen noch einen höheren Druck hat als in die Hauptbrennkammer.

Beispiele:

Gasgenerator-Zyklusmotoren:

Motor Gasgenerator PC Hauptkammer PC Ochsenpumpschmollmund Fu-Pump-Schmollmund
F-1 980 1125 1602 1870
J-2 667 780 1107 1247

Motor mit gestuftem Verbrennungszyklus (SSME):

Fu PB PC Ochse PB Stk Hauptkammer PC Ochsenpumpschmollmund Fu-Pump-Schmollmund
4873 4812 2871 5956 4025

Alle Drücke in psi

  • PB - Vorbrenner
  • Pc - Kammerdruck
  • Pout - Ausgangsdruck

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einQuelle: F-1 Engine Training Manual

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einQuelle: J-2 Engine Fact Book

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einQuelle: Ausrichtung des Haupttriebwerks des Space Shuttles

Wie wird der Druck im Gasgenerator bestimmt?
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