[go: up one dir, main page]

RU2012153020A - METHOD FOR GASIFICATION OF LIQUID ROCKET FUEL IN A ROCKET TANK AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION - Google Patents

METHOD FOR GASIFICATION OF LIQUID ROCKET FUEL IN A ROCKET TANK AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION Download PDF

Info

Publication number
RU2012153020A
RU2012153020A RU2012153020/11A RU2012153020A RU2012153020A RU 2012153020 A RU2012153020 A RU 2012153020A RU 2012153020/11 A RU2012153020/11 A RU 2012153020/11A RU 2012153020 A RU2012153020 A RU 2012153020A RU 2012153020 A RU2012153020 A RU 2012153020A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
fuel tank
rocket
grid
volume
Prior art date
Application number
RU2012153020/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2522536C1 (en
Inventor
Валерий Иванович Трушляков
Андрей Сергеевич Курочкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет"
Priority to RU2012153020/11A priority Critical patent/RU2522536C1/en
Publication of RU2012153020A publication Critical patent/RU2012153020A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522536C1 publication Critical patent/RU2522536C1/en

Links

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

1. Способ увода отделяющейся части ракеты носителя с орбиты полезной нагрузки, основанный на получении импульса путем выброса газифицированных жидких остатков невыработанных компонентов ракетного топлива в баках окислителя и горючего, обеспечении импульса за счет их сгорания в камере газового ракетного двигателя и высокоскоростного истечения продуктов сгорания в космическое пространство, отличающийся тем, что в нижней части топливного бака ограничивают объем, включающий в себя массу невыработанных остатков компонентов ракетного топлива (КРТ) в окрестности заборного устройства путем установки разделительной сетки, секундный массовый расход теплоносителя (ТН), подаваемого в топливный бак, разделяют на 2 части, одну часть ТН подают в объем, ограниченный сеткой, с обеспечением вихревой картины течения из условия создания максимальной теплоотдачи и максимального времени пребывания ТН в этом объеме, а вторую часть ТН подают во вторую часть топливного бака с обеспечением встречных потоков смеси, поступающей из объема, ограниченного разделительной сеткой, количество подаваемого ТН в верхнюю часть топливного бака определяют из условия испарения всех оставшихся капель КРТ к моменту времени выхода газифицированных продуктов из топливного бака.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ТН в выделенные области подают через магистрали, на конце которых установлены акустические излучатели, при этом количество и координаты точек ввода ТН, направление ввода, параметры акустических излучателей определяются из условия минимальных массовых затрат на газификацию заданного количества топлива при заданном давлении гази1. A method of removing a separating portion of a carrier rocket from a payload orbit, based on the receipt of an impulse by ejecting gasified liquid residues of undeveloped rocket fuel components in the oxidizer and fuel tanks, providing an impulse due to their combustion in the chamber of a gas rocket engine and high-speed outflow of combustion products into space space, characterized in that in the lower part of the fuel tank limit the volume, including the mass of undeveloped residual components of the rocket then livas (CMT) in the vicinity of the intake device by installing a separation grid, the second mass flow rate of the coolant (VT) supplied to the fuel tank is divided into 2 parts, one part of the VT is fed into the volume limited by the grid, providing a vortex flow pattern from the condition of creating maximum heat transfer and the maximum residence time of the VT in this volume, and the second part of the VT is fed into the second part of the fuel tank with the counter flows of the mixture coming from the volume limited by the separation grid, the amount of aemogo VT at the top of the fuel tank is determined from the condition of the evaporation of any remaining drops of MCT at time output from the fuel gasified product baka.2. The method according to claim 1, characterized in that the VTs in the selected areas are fed through the mains, at the end of which acoustic emitters are installed, the number and coordinates of the VT input points, the input direction, the parameters of the acoustic emitters are determined from the condition of minimum mass costs for the gasification of a given amount fuel at a given gas pressure

Claims (3)

1. Способ увода отделяющейся части ракеты носителя с орбиты полезной нагрузки, основанный на получении импульса путем выброса газифицированных жидких остатков невыработанных компонентов ракетного топлива в баках окислителя и горючего, обеспечении импульса за счет их сгорания в камере газового ракетного двигателя и высокоскоростного истечения продуктов сгорания в космическое пространство, отличающийся тем, что в нижней части топливного бака ограничивают объем, включающий в себя массу невыработанных остатков компонентов ракетного топлива (КРТ) в окрестности заборного устройства путем установки разделительной сетки, секундный массовый расход теплоносителя (ТН), подаваемого в топливный бак, разделяют на 2 части, одну часть ТН подают в объем, ограниченный сеткой, с обеспечением вихревой картины течения из условия создания максимальной теплоотдачи и максимального времени пребывания ТН в этом объеме, а вторую часть ТН подают во вторую часть топливного бака с обеспечением встречных потоков смеси, поступающей из объема, ограниченного разделительной сеткой, количество подаваемого ТН в верхнюю часть топливного бака определяют из условия испарения всех оставшихся капель КРТ к моменту времени выхода газифицированных продуктов из топливного бака.1. A method of removing a separating portion of a carrier rocket from a payload orbit, based on the receipt of an impulse by ejecting gasified liquid residues of undeveloped rocket fuel components in the oxidizer and fuel tanks, providing an impulse due to their combustion in the chamber of a gas rocket engine and high-speed outflow of combustion products into space space, characterized in that in the lower part of the fuel tank limit the volume, including the mass of undeveloped residual components of the rocket then livas (CMT) in the vicinity of the intake device by installing a separation grid, the second mass flow rate of the coolant (VT) supplied to the fuel tank is divided into 2 parts, one part of the VT is fed into the volume limited by the grid, providing a vortex flow pattern from the condition of creating maximum heat transfer and the maximum residence time of the VT in this volume, and the second part of the VT is fed into the second part of the fuel tank with the counter flows of the mixture coming from the volume limited by the separation grid, the amount of aemogo VT at the top of the fuel tank is determined from the condition of the evaporation of any remaining drops CMT time to time the gasified product of the fuel tank. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ТН в выделенные области подают через магистрали, на конце которых установлены акустические излучатели, при этом количество и координаты точек ввода ТН, направление ввода, параметры акустических излучателей определяются из условия минимальных массовых затрат на газификацию заданного количества топлива при заданном давлении газифицированных продуктов в баке в течение всего процесса газификации и, по достижению заданного давления в топливном баке, открывают клапан на магистрали подачи газифицированных продуктов, например, в газовый ракетный двигатель.2. The method according to claim 1, characterized in that the VTs to the selected areas are fed through the mains, at the end of which acoustic emitters are installed, the number and coordinates of the VT input points, the input direction, the parameters of the acoustic emitters are determined from the condition of minimum mass costs for gasification a given amount of fuel at a given pressure of gasified products in the tank during the entire gasification process and, upon reaching the specified pressure in the fuel tank, open the valve on the gas supply line s products, for example in a gas thruster. 3. Устройство для реализации способа, включающее в свой состав топливные баки окислителя и горючего, систему наддува баков, газовый ракетный двигатель с системой питания и системой газификации остатков КРТ, отличающееся тем, что дополнительно в нижней части топливного бака установлена разделительная сетка с размерами ячейки равного:3. A device for implementing the method, comprising oxidizer and fuel tanks, a tank pressurization system, a gas rocket engine with a power system and a gasification system for residual SRT, characterized in that in addition to the lower part of the fuel tank there is a separation grid with a cell size equal to : r = σ 2 π cos Θ p h α
Figure 00000001
,
r = σ 2 π cos Θ p h α
Figure 00000001
,
где r - радиус капиллярного отверстия в сетке, σ - сила поверхностного натяжения жидкости, Θ - угол смачивания жидкости, ρ - плотность жидкости, h - высота столба жидкости над сеткой, α - ускорение жидкости при движении по направлению к сетке, Fα - сила с которой жидкость воздействует на элемент сетки, FH - сила поверхностного натяжения,where r is the radius of the capillary hole in the grid, σ is the force of the surface tension of the fluid, угол is the angle of wetting of the fluid, ρ is the density of the fluid, h is the height of the fluid column above the grid, α is the acceleration of the fluid when moving toward the grid, F α is the force with which the fluid acts on the mesh element, F H is the surface tension force, при этом объем, ограниченный сеткой Vc, равен:the volume bounded by the grid V c is equal to: V с = 3 V o c m min + 6 σ
Figure 00000002
V from = 3 V o c m min + 6 σ
Figure 00000002
,,
V o c m min
Figure 00000003
минимально возможный объем невырабатываемых остатков КРТ;
V o c m min
Figure 00000003
the smallest possible volume of undeveloped residues of SRT
σ - среднеквадратичное отклонение от номинального значения остатков КРТ. σ is the standard deviation from the nominal value of the SRT residues.
RU2012153020/11A 2012-12-07 2012-12-07 Method of rocket in-tank liquid-propellant gasification and device to this end RU2522536C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153020/11A RU2522536C1 (en) 2012-12-07 2012-12-07 Method of rocket in-tank liquid-propellant gasification and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012153020/11A RU2522536C1 (en) 2012-12-07 2012-12-07 Method of rocket in-tank liquid-propellant gasification and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012153020A true RU2012153020A (en) 2014-06-20
RU2522536C1 RU2522536C1 (en) 2014-07-20

Family

ID=51213474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012153020/11A RU2522536C1 (en) 2012-12-07 2012-12-07 Method of rocket in-tank liquid-propellant gasification and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522536C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112983681A (en) * 2021-01-19 2021-06-18 中国人民解放军63921部队 Method for rapidly calculating mass of high-thrust liquid rocket engine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2661047C1 (en) * 2017-05-10 2018-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Method of gasification of residues of liquid component of fuel in tank of burned-out carrier-rocket stage and device for its implementation
RU2654235C1 (en) * 2017-06-26 2018-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Method of the liquid oxygen and kerosene unprocessed residues gasification in the booster rocket tanks and the device for its implementation

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3534686A (en) * 1968-10-04 1970-10-20 Nasa Payload/burned-out motor case separation system
US6036144A (en) * 1997-10-03 2000-03-14 Lockheed Martin Corporation Mass producible launch system
RU2406856C2 (en) * 2008-06-11 2010-12-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" Method of withdrawing rocket carrier separated section (rcss) from pay load orbit and power plant to this end
RU2414391C1 (en) * 2009-06-22 2011-03-20 Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" Method of descending space rocket stage separation part and device to this end

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112983681A (en) * 2021-01-19 2021-06-18 中国人民解放军63921部队 Method for rapidly calculating mass of high-thrust liquid rocket engine

Also Published As

Publication number Publication date
RU2522536C1 (en) 2014-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3269647B1 (en) Fuel deoxygenation systems
EP3034409B1 (en) Aircraft fuel deoxygenation system
RU2012153020A (en) METHOD FOR GASIFICATION OF LIQUID ROCKET FUEL IN A ROCKET TANK AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
MX2009014144A (en) Process and apparatus for adsorptive bubble separation using a dense foam.
CA2947145C (en) Systems and methods for dissolving a gas into a liquid
US10758861B2 (en) Method of gas absorption and the device for its implementation
Song et al. Effect of orifice geometry on spray characteristics of liquid jet in cross flow
CN104096491A (en) Reverse bubble generator and preparation method
CN204365155U (en) Anti-bubble generator
DOMINICK et al. Fluid acquisition and resupply experiment (FARE-I) flight results
Battistoni et al. Fluid dynamics modeling of end-of-injection process
RU2010141530A (en) METHOD FOR MODELING THE PROCESS OF GASIFICATION OF RESIDUES OF LIQUID ROCKET FUEL IN TANKS OF THE SEPARATING PART OF THE STAGE OF THE ROCKET-CARRIER AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
IT1030892B (en) METHOD AND DEVICE FOR SEPARATING SUSPENDED COMPONENTS IN A LIQUID
Llobet Gomez et al. Effect of streamwise vortices on scramjets porthole injection mixing
Helios et al. Numerical investigation of projection ratio effects on performance of liquid-gas ejector
Wollman et al. Spontaneous capillarity-driven droplet ejection
Relangi et al. Numerical investigations on the effect of injection locations in a cavity based axisymmetric scramjet combustor
SU735290A1 (en) Apparatus for pulse-type liquid aerating
Kogawa et al. Development of bubble injection technique in JSNS mercury target
Loureiro et al. DNS of multiple bubble growth and droplet formation in superheated liquids
RU2561418C2 (en) Space rocket insertion control device
RU2690304C1 (en) Method of flight-design tests of on-board system for evaporation of liquid fuel residues in tank of spent carrier rocket stage
Oorebeek et al. Comparison of bleed and micro-vortex generator effects on supersonic boundary-layers
Karlikov et al. Self-oscillatory regimes of the penetration of vertical free turbulent jets through a liquid surface
Haga et al. Distribution of microbubble sizes and behavior of large bubbles in mercury flow in a mockup target model of J-PARC

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171208