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第二百四十七章 化压力为食量 !

第二百四十七章 化压力为食量 ! (第1/2页)
  
  关于喷头材料的问题,主要集中于材料供应环节。
  
  中华是一个严重缺铜的国家,国内进口的铜金属95%以上供应各大兵工厂,市面上的铜钱和铜制品少得可怜,而这些进口铜金属纯度约为99%左右,无法达到工业级纯铜的标准。
  
  工业级纯铜,俗称紫铜,含量标准为99.95%以上,如此才具备最佳的热传导系数,这种高端紫铜原料属于国家战略资源之一,中华没有生产能力,全部依赖对外进口。
  
  “想要购买99.95%纯度以上的紫铜不现实,经济上也不允许,看来必须自力更生,在根据地建立一套完整的紫铜生产体系,采矿冶炼,最后电解精炼,这样就能得到紫铜,不仅氧枪喷头需要用到,发电机,变压器,电话线,子弹和炮弹等等,都需要铜。”余华默默思索,在笔记本上写下关于喷头材料供应的解决办法。
  
  电解法,这是当前最适合根据地的紫铜生产工艺,把粗铜作为阳极,纯铜作阴极,以硫酸铜溶液为电解液,经过电解纯度可达到99.99%。
  
  较为容易的材料供应环节问题解决,现在回过头来,着手难度最高的地方。
  
  喷头结构如何设计,才能符合要求?
  
  “想要获得超音速气流,提高压力和速度是关键,这里应该采用火箭发动机的拉瓦尔喷管结构,类似涡扇引擎的直筒结构设计虽然也能得到超音速气流,但技术要求很高。”
  
  余华右手转着铅笔,记忆涌现,大脑对曾经浏览学习过的b站氧吹炉技术视频资料进行分析,综合自己在机械工程系学到的重要知识,很快确定喷头结构设计。
  
  拉瓦尔喷管结构,日后火箭发动机喷管的主要结构设计,喷管分为两部分,前半部分形状为由大到小,向中间缩减为一个窄喉结构,类似漏斗状,后半部分则迅速扩张,同样类似漏斗状。
  
  从流体力学角度出发,拉瓦尔喷管是一个很有意思的设计。
  
  一般而言,高压纯氧在喷管内运动遵循‘流体在管中运动时,截面小处流速大,截面大处流速小’原理,喷管前半部分,高压纯氧随着喷管收敛缩小不断加速,在窄喉区域达到气流的运动速度临界点。
  
  这时,亚音速气流无法继续提升,不再遵循‘截面小处流速大,截面大处流速小’原理,情况与之恰恰相反,出现‘截面越大,流速越快’现象,所以到了后半部分,拉瓦尔喷管会迅速扩张,增大气流截面积。
  
  这个精妙绝伦的设计,使得气流运动速度和压力陡然激增,从每秒三百米提升一个数量级,达到2-3公里/秒,约为7马赫—8马赫左右。
  
  氧枪喷头采用拉瓦尔喷管设计,便能轻而易举获得超音速气流,而火箭发动机采用拉瓦尔喷管设计,就得到了前所未有的巨大推力。
  
  此外,耳熟能详的弹道导弹,防空导弹,空空导弹等发动机喷管,基本采用拉瓦尔喷管结构。
  
  好用,实在。
  
  不过,由于这个年代火箭和导弹均未诞生,人们还没有真正意义上认识到拉瓦尔喷管的价值,自从被瑞典人拉瓦尔发明取得专利以来,便放在家里吃灰。
  
  余华脑海已然构思出整个拉瓦尔喷管的形状结构,右手执笔,在崭新的设计图纸上,画出基于拉瓦尔喷管的氧枪喷头。
  
  整个氧枪喷头采用多孔式结构,总共三个微型拉瓦尔喷管结构,随后,余华建立的实时动态喷管数学模型进行分析,数分钟后,得出分析结果。
  
  在高压纯氧气流压力和流量恒定不变的情况下,三孔设计的超音速气流经过分流处理,速度正好适中,不会伤害到2t级转炉炉底内衬。
  
  单孔结构喷头,在同等工作氧压参数下,气流速度可以达到2公里每秒,会对炉底内衬造成严重冲击。
  
  “就用三孔喷头,非常适合2t级实验转炉。”得到分析结果,余华随即确定采用三孔喷头,紧接着,开始下一步设计——枪身。
  
  由于氧枪需要在温度和热辐射极高的转炉内工作,为了避免氧枪受热损坏,除了一条供氧管道外,还应当加入冷却散热管道。
  
  
  
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