Экспериментальное исследование плотности и теплоёмкости жидкого чистого гидразина
Авторы: Алтунин В.А., Давлатов Н.Б., Зарипова М.А., Сафаров М.М., Алиев И.Н., Яновская М.Л.
Опубликовано в выпуске: #11(95)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-11-1934
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Представлены результаты экспериментального исследования плотности и теплоемкости жидкого чистого гидразина в условиях его естественной конвекции при нагреве до температур Т = 293…560 K и давлении р = 0,101 МПа. Проведено сравнение полученных результатов с результатами других авторов, откуда выявлены неточности в их формулах расчета плотности и теплоемкости. На основе анализа полученных результатов экспериментальных исследований разработаны новые формулы, которые позволяют рассчитать с большой точностью плотность и теплоемкость жидкого чистого гидразина. Материалы статьи очень важны, так как жидкий чистый гидразин широко применяется в жидкостных ракетных двигателях одно- и многоразового использования, особенно в двигателях малой тяги и в микро-ЖРД одно- и многоразового использования, а для разработки и создания новых и перспективных двигателей необходимы точные формулы расчета плотности, теплоемкости и других теплофизических свойств этого горючего. Кроме того, результаты проведенных исследований и созданные авторами статьи новые точные формулы позволяют им проводить дальнейшие экспериментальные исследования, направленные на повышение плотности и улучшение других теплофизических свойств жидкого чистого гидразина, например, путем внедрения в него сухих фуллеренов, а также путем применения электростатических полей, что подробно будет освещено в следующих статьях авторов.
Литература
[1] Гапоненко О.В. Основные направления развития прорывных технологий в космической деятельности России и проблемы их разработки и внедрения. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, вып. 6 (90). DOI: 10.18698/2308-6033-2019-6-1893
[2] NASA Strategic Technology Investment Plan. NASA, Office of the Chief Technologist, 2017. URL: https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/2017-8-1_stip_final-508ed.pdf (дата обращения 24.05.2018).
[3] Коломенцев А.И., Байков А.В., Мартыненко С.И., Якутин А.В., Яновский Л.С., Теличкин Д.С., Цыгенхаген Ш. Проблема разработки микродвигательных установок. Изв. вузов. Авиационная техника, 2010, № 2, с. 53–55.
[4] Большаков Г.Ф. Химия и технология компонентов жидкого ракетного топлива. Ленинград, Химия, 1983, 320 с.
[5] Хавкин А.В., Гуляева Л.А., Белоусов А.И. Производство реактивных топлив повышенной плотности (Т-8В и Т-6). Мир нефтепродуктов. Вестник нефтяных компаний, 2015, № 4, с. 13–16.
[6] Аверьков И.С., Демская И.А., Катков Р.Э., Разносчиков В.В., Самсонов Д.А., Тупицын Н.Н., Яновский Л.С. Анализ энергетических возможностей составных углеводородных горючих для кислородных двигателей космических ракетных ступеней. Космическая техника и технологии, 2017, № 4 (19), с. 46–51.
[7] Дубовкин Н.Ф., Яновский Л.С., Шигабиев Т.Н., Галимов Ф.М., Иванов В.Ф. Инженерные методы определения физико-химических и эксплуатационных свойств топлив. Казань, Мастер Лайн, 2000, 378 с.
[8] Яновский Л.С., ред. Энергоемкие горючие для авиационных и ракетных двигателей. Москва, Физматлит, 2009, 400 с.
[9] Данилов А.М. Применение присадок в топливах. 3-е изд. Санкт-Петербург, Химиздат, 2010, 360 с.
[10] Сидоров Л.Н., Юровская М.А., Борщевский А.Я., Трушков И.В., Иоффе И.Н. Фуллерены. Москва, Экзамен, 2005, 688 с.
[11] Мекалова Н.В. Фуллерены в растворах. Уфа, Изд-во «Уфимский гос. нефтяной техн. ун-т», 2001, 107 с.
[12] Шпилевский Э.М. Фуллерены — новые молекулы для новых материалов. Наука и инновации, 2006, № 5, с. 32–38.
[13] Терехов А.И., Терехов А.А. Исследования и разработки в области фуллеренов в России: опыт наукометрического анализа. Российский химический журнал, 2006, т. 50, № 1, с. 114–118.
[14] Витязь П.А., ред. Фуллерены и наноструктуры в конденсированных средах. Сб. науч. ст. Минск, Изд-во «Институт тепло- и массообмена им. А.В. Лыкова НАН Беларуси», 2018, 299 с.
[15] Altunin V.A., Altunin K.V., Aliev I.N., Gortyshov U.F., Dresvyannikov F.N., Obukhova L.A., Tarasevich S.E., Yanovskaya M.L. Analysis of investigations of electric fields in different media and conditions. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2012, vol. 85, no. 4, pp. 959–976.
[16] Алиев И.Н., Юрченко С.О., Назарова Е.В. Особенности комбинированной неустойчивости заряженной границы раздела движущихся сред. ИФЖ, 2007, т. 80, № 5, с. 64–69.
[17] Алтунин В.А., Давлатов Н.Б., Зарипова М.А., Сафаров М.М., Платонов Е.Н., Яновская М.Л. Способы повышения эффективности теплофизических и термодинамических свойств жидких углеводородных и азотосодержащих горючих для двигателей и энергоустановок космического применения. Тр. 53-х чтений, посвященных разработке научного наследия и развитию идей К.Э. Циолковского (Калуга, 18–19 сентября 2018 г.), РАН, РАКЦ. Казань, Изд-во Казан. ун-та, 2019, с. 138–148.
[18] Алтунин В.А., Абдуллин М.Р., Платонов Е.Н., Давлатов Н.Б., Зарипова М.А., Сафаров М.М., Яновская М.Л. Разработка способов повышения эффективности теплофизических и термодинамических свойств жидких углеводородных и азотосодержащих горючих и охладителей для двигателей гиперзвуковых, аэрокосмических и космических летательных аппаратов. Материалы докл. 43-х Академических чтений по космонавтике, посвященных памяти акад. С.П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019, т. 2, с. 71–72.
[19] Алтунин В.А., Давлатов Н.Б., Зарипова М.А., Платонов Е.Н., Яновская М.Л. Некоторые пути повышения эффективности углеводородных и азотосодержащих горючих космического применения. Журнал «Военмех. Вестник БГТУ», 2019, № 55, с. 424–429.
[20] Алтунин В.А., Давлатов Н.Б., Зарипова М.А., Сафаров М.М., Алиев И.Н., Яновская М.Л. Экспериментальное исследование теплофизических свойств жидкого чистого гидразина при различных температурах и давлениях. Инженерный журнал: наука и инновации, 2019, вып. 10. http://dx.doi.org/10.18698/2308-6033-2019-10-1922