مروري بر سيستم هاي خنك كاري بازيابي و تابشي در محفظه هاي

A Review of Regenerative and Radiation Cooling Systems in Liquid Thrust Chambers

خنك‌كاري محفظه‌هاي تراست در سيستم هاي موشكي مايع از اهميت بالايي برخوردار است. در اين مقاله، دو سيستم خنك‌كاري پركاربرد بازيابي و تابشي بررسي شده است. بر اساس نتايج اين تحقيق، خنك كاري بازيابي كه بيشتر در محفظه‌هاي تراست بزرگ با فشار محفظه بالا استفاده مي‌شود، به دو ساختار جداره لوله‌اي و دوجداره‌اي قابل تقسيم‌بندي است. در ساختار جداره لوله‌اي، سطح مقطع لوله‌ها اكثرا به صورت چهارگوش است. كارايي اين ساختار به لحاظ انتقال حرارت و كاهش دماي ديواره، بسيار مناسب است. در ساختار دوجداره‌اي، براي افزايش استحكام مكانيكي و انتقال حرارت، معمولا دو جداره با اتصالات فيني و موج‌دار به يكديگر متصل مي‌شوند. در سيستم خنك كاري تابشي كه اغلب در محفظه‌هاي تراست با زمان فعاليت كوتاه و يا تراست پايين مورد استفاده قرار مي‌گيرد، ديواره محفظه تك جداره‌اي بوده و از فلزات و مواد ديرگداز مانند رينيوم، تنگستن، موليبدن و الياف كربني ساخته مي‌شود. در قسمت‌هاي مختلف از يك محفظه تراست مي توان از چند جنس مختلف استفاده كرد تا در حد امكان مواد با چگالي كمتر به كار برده شوند.

Thrust chamber cooling system is an important issue in liquid missile systems. In this paper, two more applicable systems, that is, regenerative and radiation cooling systems are studied. Regenerative cooling systems, which are mostly used in high pressure thrust chambers, are normally in two forms, tubular wall structure and double wall structure. Tubular structure has mostly a square form structure and is efficient in reducing the wall temperature. In double wall structures the two walls are connected to increase the mechanical reinforcement and heat transfer. Radiation cooling systems are usually used in small thrust chambers having short combustion duration. Thrust chambers with radiation cooling system are single-wall made of refractory materials such as rhenium, niobium, molybdenum, tungsten and etc. Different parts of one radiation cooled thrust chamber can be made of some refractory materials with different densities and thermal resistances to achieve minimum structure weight.