Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

С точки зрения экологии топливо кислород-керосин является благоприятным для окружающей среды (содержание синильной кислоты HCN не превышает 2·10^-7 моль/кг, см. рис. 10) и в настоящее время широко применяется для двигателей первых ступеней РН. Примерами этому могут служить маршевые двигатели РД-107 (РН «Союз»), РД-170 (РН «Энергия»).

1. По энергетическим характеристикам топливо кислород-метан занимает второе место из рассматриваемых топливных композиций. Максимум пустотного удельного импульса достигается при (см. рис. 18). Как и у кислород-керосинового топлива при низких значениях α в ПС наблюдается высокое количество K-фазы (см. рис. 14).

Жидкий метан является перспективным ракетным горючим и благоприятным для использования в ЖРД I ступеней с экологической точки зрения (см. рис. 13–16): содержание в ПС синильной кислоты не превышает 3·10^-8 моль/кг. В настоящий момент активно ведутся работы как в нашей стране, так и за рубежом по исследованию возможности применения метана в качестве горючего для ЖРД.

1. По сравнению с остальными топливная композиция АТ-НДМГ обладает наименьшим удельным импульсом в пустоте, максимум которого приходится на область, близкую к стехиометрическим условиям, при (см. рис. 24). Однако несмотря на сравнительно низкие энергетические свойства эта топливная пара обладает одним большим преимуществом перед остальными – это самовоспламеняемость окислителя и горючего (в т. ч. в космическом пространстве). К тому же, компоненты стойкие и могут находиться на хранении довольно длительное время. Все это делает незаменимым использование топлива АТ-НДМГ для двигателей боевых ракет (например, ракета «Синева» для подводных лодок).

С точки зрения воздействия на окружающую среду топливо АТ-НДМГ также уступает остальным трем, так как в ПС этого топлива содержится большое количество вредных и опасных веществ (см. рис. 21), таких как:

• синильная кислота – химическое соединение с формулой HCN. Бесцветная, очень летучая, легкоподвижная ядовитая жидкость, имеющая характерный запах горького миндаля [6]. Содержание HCN на два порядка выше, чем при использовании топлива кислород-керосин и кислород-метан;

• формальдегид CH₂O – органическое соединение, бесцветный газ с резким неприятным запахом, хорошо растворимый в воде, спиртах и полярных растворителях. Канцерогенен. В больших концентрациях ядовит [7];

• диоксид триуглерода С₃О₂ — органическое соединение, бесцветный ядовитый газ (при нормальных условиях) с резким, удушливым запахом, легко полимеризующийся в обычных условиях с образованием продукта, нерастворимого в воде, желтого, красного или фиолетового цвета [8].

Помимо всего прочего крайне опасны продукты неполного сгорания АТ-НДМГ, которые не учитывает программный комплекс «Астра 4» [5].

1. В ПС последних трех топлив присутствует оксид азота(II). Оксиды азота, улетучивающиеся в атмосферу, представляют серьезную опасность для экологической ситуации, так как способны вызывать кислотные дожди, а также сами по себе являются токсичными веществами, вызывающими раздражение слизистых оболочек.

Двуокись азота воздействует в основном на дыхательные пути и легкие, а также вызывает изменения состава крови, в частности, уменьшает содержание в крови гемоглобина.

Образующаяся в результате взаимодействия диоксида азота с водой азотная кислота является сильным коррозионным агентом.

«Лисий хвост» — жаргонное название выбросов в атмосферу оксидов азота (NO_x) на химических предприятиях (иногда — из выхлопных труб автомобилей). Название происходит от оранжево-бурого цвета диоксида азота. При низких температурах диоксид азота димеризуется и становится бесцветным. В летний сезон «лисьи хвосты» наиболее заметны, так как в выбросах возрастает концентрация мономерной формы [9]. Закись азота является третьим по значимости долгоживущим парниковым газом, накопление которого в атмосфере Земли и есть одна из причин глобального потепления, т. к. N₂O является веществом, которое разрушает стратосферный озон [10].

Список используемых источников

Литература

1. Алемасов В.Е. и др. Теория ракетных двигателей: Учебник для студентов машиностроительных специальностей вузов/В.Е. Алемасов, А.Ф. Дрегалин, А.П. Тишин; Под ред. В.П. Глушко. – М.: Машиностроение, 1980. – 533 с., ил.

2. Сарнер С.Ф. Химия ракетных топлив. М., «Мир», 1969, 487 с.

3. Штехер М. С. Топлива и рабочие тела ракетных двигателей. Учебное пособие для авиационных вузов. М., «Машиностроение», 1976, с. 304.

4. Дорофеев А.А. Проектирование и расчет параметров и характеристик камеры жидкостного ракетного двигателя: Учебное пособие / А.А. Дорофеев. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. – 70, [2] с., ил.

Программные продукты

1. Трусов Б.Г. Программный комплекс «Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах» («Астра.4/pc», Версия 1:17). 1997.

Сетевые ресурсы

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Синильная_кислота (дата обращения: 08.11.20).

2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Формальдегид (дата обращения: 08.11.20).

3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Диоксид_углерода (дата обращения: 08.11.20).

4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксид_азота(IV) (дата обращения: 08.11.20).

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Оксид_азота(I) (дата обращения: 08.11.20).

Приложение

┌───────────────────────────── Исходные данные ──────────────────────────────┐

VARIANT = Oxydizer formula,

DATA = 04/11/2020,

I=0, p=15,

(99.2%O2),

(.8%N2);

└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Брутто-формула раб.тела: O 62.0023 N .571155

└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Характеристики равновесия - СИ

P=15 T=298.304 V=0.0051734 S=5.12471 I=0

U=-77.6007 M=31.2867 Cp=0.918748 k=1.39498 Cp"=0.918748

k"=1.39498 A=329.011 Mu=0.0000204 Lt=0.0271426 Lt"=0.0271426

MM=31.9624 Cp.г=0.918748 k.г=1.39498 MM.г=31.9624 R.г=260.138

Z=0 Пл=0 Bm=0.372355

Содержание компонентов - мoль/кг

O2 31.0012 N2 0.285578

┌───────────────────────────── Исходные данные ──────────────────────────────┐

<PrFull>

VARIANT = O2 + H2,

DATA = 04/11/2020,

I=0, p=15, FOTH=300,

OX=(N.571155O62.0023[-398.3]),

FUEL=(H2[-4353.9]),

ALPHA=.3,.4,.5,.6,.7,.8,.9,1.;

└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Брутто-формула раб.тела: N .403183 O 43.768 H 291.786

Теоретическое соотношение ок./гор. = 8.00101

└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0010534 T=182.16 V=209.47 S=25.7577 I=-11113.5

U=-11334.2 M=145.692 Cp=4.42083 k=1.37744 Cp"=4.42088

k"=1.37739 A=551.3 Mu=0.6430e-5 Lt=0.067279 Lt"=0.067279

MM=6.86381 Cp.г=4.42083 k.г=1.37744 MM.г=6.86381 R.г=1211.37

Z=0 Пл=0 Bm=0.525697 n=1.34121 W=4370.79

W/A=7.92816 F/F*=300.001 F"=0.0479249 Iудп=450.847

Содержание компонентов - мoль/кг

H2 101.52 H2O 43.768 N2 0.669e-14

NH3 0.403183 +1*NH4 0.499e-18 эл.газ 0

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.001257 T=280.323 V=218.595 S=22.9315 I=-11507.4

U=-11782.2 M=117.886 Cp=3.63334 k=1.36944 Cp"=3.63338

k"=1.36938 A=613.39 Mu=0.9607e-5 Lt=0.0796742 Lt"=0.0796863

MM=8.4828 Cp.г=3.63334 k.г=1.36944 MM.г=8.4828 R.г=980.178

Z=0 Пл=0 Bm=0.567415 n=1.30898 W=4509.4

W/A=7.3516 F/F*=299.978 F"=0.0484753 Iудп=466.047

Содержание компонентов - мoль/кг

H2 70.2092 H2O 47.2413 N2 0.8187e-5

NH3 0.435163 +1*NH4 0.345e-18 эл.газ 0

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0014744 T=395.565 V=221.492 S=20.8322 I=-11697.4

U=-12024 M=99.2903 Cp=3.13038 k=1.35819 Cp"=3.33723

k"=1.34336 A=661.941 Mu=0.0000136 Lt=0.0909971 Lt"=0.130956

MM=10.0715 Cp.г=3.13038 k.г=1.35819 MM.г=10.0715 R.г=825.564

Z=0 Пл=0 Bm=0.595783 n=1.27986 W=4584.33

W/A=6.92558 F/F*=299.972 F"=0.048315 Iудп=474.738

Содержание компонентов - мoль/кг

H2 49.3865 H2O 49.6031 N2 0.156269

NH3 0.144398 +1*NH4 0.258e-18 эл.газ 0

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0017381 T=537.417 V=220.459 S=19.2139 I=-11746.9

U=-12130.1 M=85.7559 Cp=2.83261 k=1.3364 Cp"=2.83544

k"=1.33626 A=715.552 Mu=0.0000186 Lt=0.103697 Lt"=0.104539

MM=11.661 Cp.г=2.83261 k.г=1.3364 MM.г=11.661 R.г=713.031

Z=0 Пл=0 Bm=0.616325 n=1.25077 W=4618.79

W/A=6.45486 F/F*=299.978 F"=0.0477308 Iудп=479.448

Содержание компонентов - мoль/кг

H 0.112e-15 H2 34.2049 H2O 51.3134

N2 0.234998 NH3 0.0026954 +1*NH4 0.191e-18

эл.газ 0

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0020466 T=707.246 V=216.639 S=17.9273 I=-11688.9

U=-12132.3 M=75.3979 Cp=2.66309 k=1.30789 Cp"=2.66316

k"=1.30786 A=761.484 Mu=0.0000246 Lt=0.11743 Lt"=0.117466

MM=13.263 Cp.г=2.66309 k.г=1.30789 MM.г=13.263 R.г=626.908

Z=0 Пл=0 Bm=0.631887 n=1.22274 W=4624.13

W/A=6.07252 F/F*=299.979 F"=0.0468498 Iудп=481.31

Содержание компонентов - мoль/кг

H 0.107e-10 H2 22.5465 OH 0.226e-14

H2O 52.609 N2 0.242251 NO 0.230e-19

NH2 0.283e-16 NH3 0.0001229 +1*NH4 0.145e-18

эл.газ 0

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0023889 T=900.425 V=210.844 S=16.878 I=-11545.2

U=-12048.9 M=67.2777 Cp=2.57382 k=1.27769 Cp"=2.57383

k"=1.2777 A=802.212 Mu=0.000031 Lt=0.131364 Lt"=0.131367

MM=14.8638 Cp.г=2.57382 k.г=1.27769 MM.г=14.8638 R.г=559.39

Z=0 Пл=0 Bm=0.644084 n=1.19682 W=4607.05

W/A=5.74293 F/F*=299.991 F"=0.0457655 Iудп=480.94

Содержание компонентов - мoль/кг

O 0.200e-18 O2 0.474e-18 H 0.2307e-7

H2 13.4061 OH 0.868e-10 H2O 53.6245

H2O2 0.484e-18 N2 0.246985 NO 0.781e-14

NH 0.445e-18 NH2 0.174e-13 NH3 0.0000105

HNO 0.109e-18 +1*NH4 0.107e-18 эл.газ 0

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0027748 T=1118.15 V=203.512 S=16.0046 I=-11319

U=-11883.7 M=60.7418 Cp=2.53568 k=1.24871 Cp"=2.5357

k"=1.24871 A=839.73 Mu=0.0000379 Lt=0.145596 Lt"=0.145604

MM=16.4631 Cp.г=2.53568 k.г=1.24871 MM.г=16.4631 R.г=505.046

Z=0 Пл=0 Bm=0.653902 n=1.17257 W=4569.1

W/A=5.44115 F/F*=299.995 F"=0.0445409 Iудп=478.525

Содержание компонентов - мoль/кг

O 0.157e-12 O2 0.738e-12 H 0.4425e-5

H2 6.04909 OH 0.1984e-6 HO2 0.608e-16

H2O 54.4419 H2O2 0.111e-13 N 0.296e-17

N2 0.250754 NO 0.1059e-9 NO2 0.110e-18

N2O 0.946e-16 NH 0.202e-14 NH2 0.112e-11

NH3 0.9857e-6 N2H2 0.110e-18 HNO 0.135e-14

HNO2 0.188e-17 NH3O 0.347e-19 +1*H3O 0.312e-18

+1*NH4 0.103e-19 эл.газ 0.227e-18

Характеристики равновесия - СИ (выx.ceчeниe)

P=0.0032755 T=1384.26 V=194.571 S=15.266 I=-10949.4

U=-11586.7 M=55.3738 Cp=2.54185 k=1.2212 Cp"=2.57445

k"=1.21863 A=881.259 Mu=0.0000457 Lt=0.162975 Lt"=0.169117

MM=18.0591 Cp.г=2.54185 k.г=1.2212 MM.г=18.0591 R.г=460.413

Z=0 Пл=0 Bm=0.661911 n=1.14767 W=4497.02

W/A=5.10295 F/F*=299.999 F"=0.0432666 Iудп=473.024

Содержание компонентов - мoль/кг

O 0.2179e-5 O2 0.0051416 H 0.000017

H2 0.0111172 OH 0.0015626 HO2 0.2326e-7

H2O 55.102 H2O2 0.9814e-8 N 0.509e-13

N2 0.253821 NO 0.0000589 NO2 0.1770e-8

N2O 0.520e-10 NH 0.961e-13 NH2 0.108e-12

NH3 0.317e-10 N2H2 0.185e-19 HNO 0.423e-10

HNO2 0.1430e-9 HNO3 0.616e-15 NH3O 0.374e-18

O3 0.118e-18 -1*OH 0.784e-17 +1*H3O 0.363e-15

+1*NO 0.522e-18 эл.газ 0.356e-15

┌───────────────────────────── Исходные данные ──────────────────────────────┐

<PrFull>

VARIANT = O2 + kerosene,

DATA = 04/11/2020,

I=0, p=15, FOTH=300,

OX=(N.571155O62.0023[-398.3]),

FUEL=(C7.21H13.29[-1948]),

ALPHA=.3,.4,.5,.6,.7,.8,.9,1.;

└────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

Брутто-формула раб.тела: N .288306 O 31.2974 C 35.7076 H 65.8188

Теоретическое соотношение ок./гор. = 3.39765

Характеристики

Список файлов домашнего задания