发动机质量比

科技工作者之家 2020-11-17

发动机质量比是指火箭、导弹发动机药柱质量与发动机(初始)质量之比。

简介发动机质量比是指火箭、导弹发动机药柱质量与发动机(初始)质量之比1。

表达式可用下式表示:

λ=m₁/m

式中λ为发动机质量比;m₁为药柱质量;m为发动机(初始)质量。从齐奥尔科夫斯基公式可知,火箭/导弹主动段终点的理想速度可用下式表示:

天然气掺氢燃料天然气掺氢燃料(HCNG)是将氢气与天然气按一定比例混合而得到的代用气体燃料。由于甲烷和氢气物性的差别,掺氢的天然气发动机与纯天然气发动机相比具有的重要特点是:

(1)氢气燃烧速度是天然气的5倍左右,在添加氢气之后提高了混合气的燃烧速度,掺氢后发动机允许适当的推迟点火提前角,这有利于使燃烧持续期缩短,放热曲线优化,发动机循环的等容度增加,指示功增加,循环热效率提高;

(2)氢气着火能量低,燃烧界限宽,天然气添加氢气之后可以实现更稀薄的燃烧,在不降低指示热效率和不增加循环变动的前提下,NOᵪ的生成减小。因此众多学者对HCNG发动机进行了长期大量的研究工作2。

齐奥尔科夫斯基公式1903年齐奥尔科夫斯基写成的一书,在宇宙航行方面具有开拓性。他推论出在不考虑空气动力和地球引力的理想情况下计算火箭在发动机工作期间获得速度增量的公式,即:

V=ωLnMo/Mk

式中V为速度增量,ω为喷流相对火箭的速度,m0和mk分别为发动机工作开始和结束时的火箭质量。速度增量称为理想速度或特征速度。用这个公式可以近似地估计火箭需要携带的推进剂的数量以及发动机参数对理想速度的影响。当火箭运动速度接近光速时,计算理想速度则须利用相对论的原理3。

本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学

科技工作者之家

科技工作者之家APP是专注科技人才,知识分享与人才交流的服务平台。