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一个火箭发动机冷却处理的问题,看起来简单,里面涉及的东西却是相当复杂的。
火箭液体发动机的内部温度,能够达到3500k左右。
除了高温之外,火箭液体发动机的内部,同样存在着高压的环境。
一般的推力室结构,是难以承受如此恶劣的环境的。
因此,在火箭发动机的推力室内,需要引入各种热防护措施。
如何发动机内部进行快速降温,是一个非常重要的问题。
对于液体发动机来说,比较常用的冷却方法,有再生冷却、液膜冷却、辐射冷却等。
如果是大推力液体火箭发动机,液膜冷却一般会与再生冷却同时使用。
而对于高空轨姿控发动机来说,液膜冷却,是主要的冷却方式。
因此,液膜冷却系统,是徐佑必须要解决的一个问题。
徐佑开启了深度学习状态,将大脑的效率提升到最高,开始了极速的思维运转模式。
很快,徐佑便捋清了思路,确定自己目前需要解决的主要问题。
虽然说液膜冷却,现在已经是一项在火箭液体发动机中,应用比较广泛的技术。
但它也有着自身的问题和局限性。
当冷却剂注入到推力室内壁后,会使推力室近壁区域的混合比,严重偏离最佳混合比。
这样一来,部分推进剂将不能有效地参与燃烧,导致推力室性能损失。
“先构造物理模型,把其中的关键数据计算一下吧。”
既然徐佑决定要自己重新设计,肯定不能仅仅按照以前的经验,去完全的复制一遍。
徐佑需要在参考历史经验的同时,给出自己的独特理解。
包括所有的关键数据,徐佑都需要自己计算一遍,才能保证得出最准确的结论。
徐佑首先计算的,是射流撞击壁面液膜厚度,以及流量分布的数据。
在这个问题上,徐佑需要先自己构造出物理模型,再去进行计算。
“有点做物理竞赛题的感觉了呀。”徐佑感叹道。
徐佑必须得承认,自己那段参与物理竞赛的经历,确实是非常有意义的。
不仅帮助自己保送到了蓟大,在一些科研工作中,很多解决实际问题的方法和技巧,也会用到物理竞赛的知识。
徐佑根据条件,在草稿纸上,建立了平板液膜厚度分布模型,标记上所用到的符号,并建立了相应的坐标系。
当把模型建立好之后,就剩下了列式计算的问题。
很快,徐佑便推导出了,两个与流动方位角φ有关的函数。
通过对照,徐佑发现,自己在这部分的推导结果,与之前其他科研人员的推导结果是一致的。
这样的感觉,就像做完题目之后对答桉,发现结果与标准答桉一致。
对于徐佑来说,这是很正常的事情。
但徐佑的心中,却在隐隐的期待着,自己能够与前人的结论出现一些出入。
毕竟在科研问题上,从来都没有“标准答桉”之说。
只有超越了前人的结论,自己才有可能在该方向上取得突破。
当然,书籍上和论文中的研究成果,不是那么容易推翻的。
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