החלת העקרונות התרמודינמיקה כדי לשפר את יעילות המנוע של Rocket Engine

מנועי טילים מסתמכים על עקרונות תרמודינמיקה להמיר דלק לדחף ביעילות.הבנת עקרונות אלה מסייעת למהנדסים לייעל ביצועים של מנוע וצריכת דלק. מאמר זה חוקר כיצד התרמודינמיקה מוחלת על מנת לשפר את יעילות מנוע הרקטות.

יסודות התרמודינמיקה ב-Rockt Engines

התרמודינמיקה כוללת את המחקר של העברת אנרגיה והמרות.במנועי טילים, היא מתמקדת בעיקר בתהליך הבעירה וההתרחבות של גזים לייצור דחף.מושגים מרכזיים כוללים את החוקים הראשונים והשניים של תרמודינמיקה, אשר שולטים שימור אנרגיה ו entropy, בהתאמה.

החל את מחזורי התרמודינמיקה

יעילות המנוע היא לעתים קרובות ניתחה באמצעות מחזורי תרמודינמיקה כגון מחזורי Brayton ודירוגין.עבור רקטות, המחזור האידיאלי הוא מחזור Brayton, אשר מודלים של דחיסה, בעירה, והתרחבות של גזים.אופטימיזציה מחזורים אלה מפחיתה את אובדן האנרגיה ומשפרת את הביצועים.

שיטות לשיפור היעילות

• (ב) טמפרטורות של הבעירה:0) הגדלת הטמפרטורה: FIRLT:1 טמפרטורות גבוהות יותר להוביל לשחרור אנרגיה גדול יותר ודחף.
• (ב) עיצוב ללא סחרחורת: ⁇ 1) , נביחות מייעלות משפרות את התפשטות הגז ולהפחית את אובדן האנרגיה.
• (FLT:0) שימוש בקירור רגנרטיבי:FLT:1; צנרת 1:1) דלק סביב תא הבעירה מקרר את המנוע ומחמם את הדלק, הגדלת היעילות.
• (ב) ,0) שימוש בחומרים מתקדמים: חומרים מתקדמים: FLT:1 העומדים בטמפרטורות גבוהות יותר מאפשרים תנאים תרמודינמיקה אגרסיביים יותר.