Главная  Взрывная дейтериевая энергетика 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

) давления енкой

[С. 5.6) состоит из ряда \ 120 м, расположенных грим основные пути пе-(рис. 5.12) и в карманы [м перекрытие площади : масса теплопоглощаю-Ja первым рядом можно (е не перекрыто излуче->жность войти в проме-От.

ПУВ

т (схематично): ударная волна

горцы теплопоглощаю-гвия с натрием, в виде миому энергосодержа-

1ие -20 атм и темпера-

ления этого давления, но 1,5 км/с, и для рас-опоглощающей стенки ого времени давление


Рис. 5.12. Пути передачи тепла из внутреннего объема теплопоглощающей стенки

после взрыва:

1 - через торцевую поверхность - нагретым аргоном; 2 - через промежутки между струями

ТПС - аргон-натриевой смесью

При прохождении взрывной волны между теплопоглощающими струями (см. рис. 5.11) натрий выносится в основной объем камеры между теплопоглощающей и защитной стенками по траектории 2. Далее он, смешавшись с аргоном, прошедшим по траектории проникает в карманы защитной стенки (рис. 5.13). Смесь будет иметь энергосодержание 20...25 МДж/кг и квазистатические параметры, численные значения которых можно определить из рис. 3.6 (или рис. 5.14, где информация об области, близкой к квазистатистическим значениям Р^. и Г^ , приведена полнее [55]).

P-Pi



Ц>Р2


Рис. 5.13. Действие квазистатического давления на защитную стенку с открытыми (а) и закрытыми (б) карманами, образование подушек (в):

Pf, Р2 - давление с внешней и внутренней стороны; - ширина входного сечения кармана;

5 - площадь сечения кармана



рдг= 0,6 кг/м^

Г, К 1800

1600 1400 1200 1000 800 600 400 200

= 1,0кг/мЗ

/4,2 /4,8

X 5,6


25 ,МДж/м'

Рис. 5.14. Зависимости температуры (а) и давления паров Аг + Na {б) от энергосодержания при различных конечных плотностях паров натрия:

Pz = РАг + PNa

Время BMpaBt сом и теплопоглои нивания по траект< дит и Перенос ра( нос происходит сс образом, характер объемами внутри ляет 20...30 мс.

Если защитна дополнительное щ что Р^Рх-Ръ не получит дополн

В случае зак] карманов будет за,

но оценить как bj

52717?з(, газом, i

сечение b.lnR-q:

Так, при :

Воздействие квазис а следовательно, и ни -50 мс.

Выравнивание ничено временем Действительно, ни

ную массу ц, рав /-0,5 атм с, полу подушки из жидког

Таким образом с плотностью, бли щающей стенками, защитной стенки г на уровне А/-0,1 а'

Скорее всего, в ления) давление на ние до переходных корпус передано не



/4,8

/ 5,6

i -

25 д,МДж/м

25 ,МДж/мЗ

lOB Аг + Na (б) IX паров натрия:

Время выравнивания давлений по траектории 2 (см. рис. 5.12) между корпусом и теплопоглощающей стенкой по порядку величины близко к времени выравнивания по траектории 1 и составляет также 20...30 мс. За это же время происходит и перенос распухшего натрия из струй ТПС к защитной стенке. Этот перенос происходит со скоростью 600...800 м/с и займет также около 20 мс. Таким образом, характерное время выравнивания квазистатических давлений между объемами внутри теплопоглощающей стенки и внутри защитной стенки составляет 20... 30 мс.

Если защитная стенка образует открытые карманы (см. рис. 5.13, а), то дополнительное время выравнивания давления в них невелико и можно считать, что Р^с = = , то есть защитная стенка за счет квазистатического давления не получит дополнительной скорости.

В случае закрытых карманов (см. рис. 5.13, б) передача давлений внутрь карманов будет задержана. Время выравнивания давления в кармане (т^) можно оценить как время заполнения кармана с сечением 5, имеющего объем SjlnR-jc, газом, поступающим со скоростью звука с^ ~ 1 км/с через входное сечение blnRQ:

X =

(5.8)

Так, при ~ 300 м^ и 8 = 6 м время вьфавнивания окажется равным 50 мс.

Воздействие квазистатического давления на восходящий поток защитной стенки, а следовательно, и на корпус КВС, будет вначале нарастать с постоянной времени -50 мс.

Выравнивание давления по такому принципу перетекания газа будет ограничено временем смыкания смежных падающих потоков защитной стенки. Действительно, нижние концы падающих потоков имеют наименьшую удельную массу ц, равную 300...500 кг/м^, и, восприняв импульс ударной волны i~0,5 атм с, получат скорость vgx ~ 10 м/с. Время смыкания и образования подушки из жидкого натрия (см. рис. 5.13, в) составит в этом примере

;1К

60 мс.

Таким образом, подушка будет внутри заполнена аргон-натриевой смесью с плотностью, близкой к плотности смеси между защитной и теплопоглощающей стенками. За время выравнивания давлений (в этом примере) элементы защитной стенки получат дополнительный удельный механический импульс на уровне Ai ~ 0,1 атм с. Этим импульсом можно пренебречь.

Скорее всего, в начальной стадии (до установления квазистатического давления) давление на корпус КВС не превысит 20 атм. Кратковременное повышение до переходных значений в 30...40 атм может быть только локальным и на корпус передано не будет.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 [ 39 ] 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов