Estaba leyendo sobre los ciclos de los generadores de gas y me encontré con el siguiente párrafo que habla sobre los generadores de gas rico en combustible o oxidante y las diferentes proporciones de mezcla para la cámara de combustión principal versus el generador de gas (de Liquid Rocket Thrust Chambers, p. 637-638 ) :
Para una configuración rica en combustible, la relación de mezcla del flujo del generador de gas, seleccionada para mantener límites aceptables de temperatura de la turbina, es mucho más baja que la relación de mezcla de la cámara principal. Para mantener una relación de mezcla de entrada del motor nominal , la cámara principal debe operar por encima de la relación de mezcla nominal para compensar la relación de mezcla más baja en el generador de gas. De manera similar, para una configuración rica en oxidante, la relación de mezcla de la cámara principal debe operar por debajo de la relación de mezcla nominal, porque la relación de mezcla del generador de gas es mayor. Por lo tanto, para ambas configuraciones, el rendimiento de la cámara principal se reduce porque la relación de mezcla está más alejada del valor máximo de rendimiento.
¿Por qué me importaría la relación de mezcla de entrada del motor? ¿Por qué no elegir uno que obtenga tanto el generador de gas como la cámara de combustión principal en su relación de mezcla preferida?
Solo pude ver que afectaba levemente el tamaño del tanque y, por lo tanto, el peso, pero no veo por qué eso sería tan drástico como para justificar una relación de mezcla subóptima para la cámara de combustión principal.
Estoy de acuerdo con su análisis.
Para mantener una relación de mezcla de entrada del motor nominal, la cámara principal debe operar por encima de la relación de mezcla nominal para compensar la relación de mezcla más baja en el generador de gas.
Esta oración tiene cierto sentido aisladamente; si el motor completo especifica una relación de mezcla dada, entonces la cámara principal estará en una relación ligeramente más alta que esa y el generador de gas en una más baja.
Por lo tanto, para ambas configuraciones, el rendimiento de la cámara principal se reduce porque la relación de mezcla está más alejada del valor máximo de rendimiento.
Esta parte no tiene sentido y sugiere confusión por parte del autor. Es poner el carro delante del caballo. No hay motivo para tomar la relación de rendimiento máximo de la cámara principal únicamente como la relación de mezcla para el motor completo si eso reduce el rendimiento.
De hecho, el documento continúa diciendo (enlace de SciHub):
Para minimizar el impacto de este cambio de relación de mezcla, los tanques del vehículo pueden diseñarse para operar en un "sistema" o relación de mezcla de entrada del motor algo reducida. Esto funciona mejor para motores alimentados sin hidrógeno, donde la densidad del combustible está más cerca de la densidad del oxidante y la selección de la relación de mezcla tiene un impacto mínimo en el peso y volumen del tanque de etapa.
Todo esto parece un pensamiento descuidado. La relación de mezcla adecuada es la que proporciona el mejor rendimiento general del sistema , teniendo en cuenta el tamaño del tanque, la relación y el caudal del generador de gas y el rendimiento de la cámara principal desde el principio. La proporción ideal de la cámara principal (en sí misma posiblemente restringida por consideraciones térmicas, así como por un impulso específico puro) es un buen punto de partida para el espacio de búsqueda de soluciones, pero hay una serie de razones por las que podría no ser el óptimo.
Mármol Orgánico
russell borogove
Rubén