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1 # 使用者3038686953347459
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2 # 使用者799671762029
氣割火焰是內焰溫度最高,是因為燃料是從裡面噴出來的.
氣割是指利用氣體火焰將被切割的金屬預熱到燃點,使其在純氧氣流中劇烈燃燒,形成熔渣並放出大量的熱,在高壓氧的吹力作用下,將氧化熔渣吹掉:所放出的熱量又進一步預熱下一層金屬,使其達到熔點。金屬的氣割過程,就是預熱、燃燒、吹渣的連續過程,其實質是金屬在純氧中燃燒的過程,而不是熔化過程。
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3 # 使用者487798226564935
氣割時最佳火焰是中性焰(或微碳化焰)。
中間最透明微藍色的火焰就是中性火焰,在切割的時候一般都會把中性火焰收到最小,這樣他的溫度最高。
調火焰時,首先開啟燃燒氣體閥門和少許氧氣閥門再點火,點火後再緩慢加大氧氣量,此時火焰的蘭色區域內焰從外焰中慢慢縮短,至焰心外約10~12mm時,即中性焰。
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4 # 使用者2702333898013
氣割的三種火焰是:碳化焰,氣割槍在焰燒時5?昌著黑煙,燃燒的火焰是火紅色的,中性焰:燃燒時火焰前面發白色的.距離槍嘴6毫米左右是比較亮白的,氧化焰:由於氧氣量較大較短也是白色的,一般我們常用的中性焰。
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5 # 梅蘭竹菊186798909
這個問題非專業人士回答不了。製造火箭的航天科學家門肯定是早就設計好了,有萬全之策,不讓火箭融化掉的,如果火箭融化了,怎麼送衛星,送飛船,送嫦五進入太空啊,這種發射每次都花大量的人力物力精力,可不是鬧著玩的。如果發射火箭融化了,那也是世界級的笑話了。豈不被人貽笑大方,我們的國家,我們的航天科學家是不會做這種事的。這事不用題主操心了,科學家們都設計的萬無一失了。
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6 # 吉祥使者695
火箭發射後噴出的火焰高達三幹多度,為什麼火箭本身不會熔掉?
因為火箭發箭後,尾部有抗氧化耐高溫材料(塗料),火箭尾焰最高溫度在3300度,集中在它的高溫區在火箭以外的中焰發白區,火箭尾部內的噴管尾焰溫度已不足以熔化特製耐高溫材料。火箭尾焰在在大氣中形成強大的反推力,它內部的燃燒劑和助氧劑按設計程式科學燃燒,燃燒室初始溫度並不是3300度……,劇烈燃燒火焰在箭體以外。所以,火箭本體不會燒燬。
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7 # bapldp
有間接冷卻,我們常用氣焊,高溫3千度,因燃料與氧氣,是氧化反應,噴射氣體,在反應前也是冷卻液,因噴射一定距離在有光和熱反應。隔離,冷卻,因是冷氣體,還有愊射耐高溫材料,也應是關鍵,哈哈哈,本人沒見得氣焊槍頭髮紅,軟化,這是微熱,本人不是專業,這是設想
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8 # 一學思一
看發動機。發動機抗熱方式主要有三種。①被動抗熱,透過在接觸表面堆灼燒蒸發物質降溫。如同燒開水,開水滾後繼續燒,溫度不變。而開水壺溫度也一樣。如同用火給裝著水的紙容器加熱,容器不會燒一樣。但因為技術和效率問題,基本只在固體發動機上使用。②被動加熱,如果火箭燃料非常冷,可以透過管道給發動機降溫,這種方式曾經很流行,現在則主要用在大功率氫氧發動機上。因為造價高,隨著材料技術的發展漸漸被淘汰。不過未來有可能會重新普及,看火箭發展吧。畢竟電推難以讓火箭擺脫地球引力,那就很可能透過非化學方式直接給推進劑加熱,那麼主動冷卻技術還是很重要的。③耐熱發動機。SpaceX最新的甲烷發動機及前蘇聯造的煤油發動機中的王者R-170都是這種,跟土星五號那發動機形成鮮明對比。這種發動機熔點非常高,而且本身較輕。只要沒發生火箭革命,就是絕對主流。
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9 # 種星河
事實上火箭噴射的溫度確實很高,最高可達到3000℃,足以熔化鋼鐵。這樣的熱量,火箭本身材質是很難抵擋的,所以需要採取一些降溫隔熱的手段。
降溫
在發射前,發射塔底部數十米深的導流槽裡都會灌滿清水,我們看到火箭發射時下面冒著的白煙,其實就是大量的水被蒸發變成了水蒸氣。
水除了可以蒸發帶走大量的熱量外,還有其它的作用,比如說可以防止火焰四處噴濺,甚至還有專門為火焰設計的引火通道,能把火焰引到別處。
大量的水分也可以稀釋火箭噴射出來的毒氣,中國火箭用的並不是固體燃料,而是選擇的液態燃料,這種燃料的優點是推力更大,火箭的射程也會更遠,而且成本很低。
但缺點也很明顯,腐蝕性特別高,只能裝在特殊製造的容器中,但這種容器強度不高,不能用做火箭的燃料箱,所以一般只有在發射時才會給火箭新增燃料。
隔熱
經過大量的水分降溫後,火焰的溫度還有近2000℃,所以還需要塗上一層能夠起到散熱作用的特殊塗料。
這種塗料一般是在有機樹脂裡新增一些無機填料和昇華物質合成的,這樣的塗料既能耐高溫又有隔熱的作用。
當遇到高溫時,塗料的昇華物質會汽化,帶走部分熱量,而耐高溫的有機樹脂則形成了碳化層附著在火箭外殼上,能有效的隔絕外界的溫度。
不過在飛行時,高速的氣流有可能會沖走這些碳化層,所以塗料的厚度需要經過精確計算,這樣即使一層被沖走,底下還會有新的,不用擔心高溫的傷害。
經過這兩道手續,基本可以保證溫度上的萬無一失,不會在發射時就直接被高溫烤化。
但火箭並不只有溫度這個難關,所以對於發射還是不能掉以輕心。
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10 # 物理學極客
火箭發射時噴出的火焰有三千多度之高,火箭為什麼不被融化?對於這個問題,因為火箭發動機本身需要冷卻以防止被熔化。
火箭發射時使材料有物理原理的冷卻過程首先冷卻過程分為三種:主動冷卻,無源冷卻和輻射冷卻。在主動冷卻發動機中推進劑被泵送透過發動機,這會帶走熱量並預熱燃料從而提高效率。不幸的是主動冷卻系統比較笨重和複雜,僅適用於液體發動機並不總是能使用它們。
燒蝕冷卻系統依賴於會燃燒或腐蝕掉的材料。分解材料會吸收熱量,並將其帶離結構的其餘部分。如果您知道自己在做什麼,那麼消融系統是一種輕便且便宜的選擇,它們是固體火箭發動機的理想之選。一個問題是,一旦燒蝕性材料燒盡,就沒有保護結構的東西,因此,如果不進行昂貴且費力的翻新工作,就無法再使用這種發動機。
輻射系統有點作弊。在任何給定溫度下,所有物體都會以一定速率散發熱量。輻射系統只是意味著發動機的設計應使其散發的熱量足以防止其融化。幸運的是,大多數火箭發動機不會燃燒很長時間:在發射過程中,發動機可能燃燒200秒左右,但是在太空中燃燒30秒會很長,航向修正可能只會燃燒1或2秒。如果沒有足夠的時間讓發動機加熱到熔化溫度,那就很好了。您只需要足夠的時間讓引擎在兩次燃燒之間冷卻下來。輻射冷卻是最簡單,最輕便的選擇,但用途最少。
通常會採用一個以上的系統。一個常見的示例是具有主動冷卻的燃燒室和輻射式冷卻噴嘴延伸部分的液體火箭發動機(噴嘴延伸部分比燃燒室受到的熱量更少)。還有一些其他冷卻方法並未真正在飛行中使用,但可能會在測試中使用,例如水冷卻。
透過這些多種不同的技術,我們設法制造出了比人類已知的最耐熱材料的熔點高得多的熔點的火箭發動機,並且對未來的發熱量沒有嚴格的限制。
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11 # 海豚百科
這是因為火箭表面有一層薄而堅韌的“防護衣”。
火箭的外殼是用鈦合金、鈹合金、鋁合金和玻璃鋼等材料做成的,這些材料傳熱很快,如果火箭外殼直接接觸高溫,那麼火箭外殼的強度就會大大削弱。同時,高溫很快會傳到火箭內部,燒壞各種控制儀器和電子元件。
為了讓火箭能夠順利地穿越大氣層,科學家想了很多種辦法,做了很多次實驗。最終他們發現,在耐高溫的有機合成樹脂中,新增一些無機填料和昇華物質就會形成一種耐燒蝕隔熱塗料。把這種塗料噴塗在火箭的外殼上,就會形成一個保護層。當火箭在大氣中高速飛行時,塗料中的昇華物質就會因為受熱而帶走部分熱量,而耐高溫的有機樹脂則會形成微孔的碳化層,就像一道隔熱的屏障,把外界大部分熱量與火箭外殼隔開。這樣,即便是火箭的速度再快,噴出的火焰溫度再高,也不會把自己融化掉!
當然了,除了穿在身上的隔熱“防護層”,火箭內部也有許多降溫的方法。就拿長征五號來說吧,它裡面裝有液氫和液氧兩種物質,這兩種物質的溫度都很低,能有效幫助火箭降溫,免受高溫的困擾。
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12 # 我是小天解說
一般來說,防高溫材料最多也很難抵擋幾千℃的溫度而不被液化。
那麼既然如此,火箭噴發出的溫度能達到三千℃左右,為什麼火箭的噴氣口不會被融化和液化呢?
其實這個問題不難回答,因為這是火的分佈特性決定的。
平時我們燒的火是豎著燒的,因此,一般火的溫度會呈現出不同的區間,其溫度特性也不一樣。
基本來說,火的外焰溫度是最高的,顏色呈現出橙黃色到黃色的的顏色。
火的內焰溫度是最低的,基本呈現出藍色的火焰。
有了這個物理基本知識,我們就可以解釋關於為什麼火箭的噴氣口不會被幾千℃的高溫所液化。
因為火箭是倒過來噴火焰的,但由於火箭的噴火速度極快,因此,其高溫還沒來得及被火焰的溫度所升上去,就被其他噴射的物質和燃燒的氣體所排開。
因此,火箭的尾部火焰溫度分佈依然為內焰溫度最低,外焰溫度最高,但由於火箭是倒置的,所以其溫度最高的地方在於噴射火焰的尾部呈現出橙黃色到黃色的位置。而這個位置已經離火箭的尾部有一段距離了。因此,火箭尾部為內焰且外焰距離較遠,所以火箭尾部的溫度已經不是很高了。
而接近尾部內部材料的火焰口位置,一般是藍色火焰,因此,其溫度為火焰當中較低的部分,所以在噴射口的位置,其實際溫度為幾百℃到一千多℃左右,因此,這樣的溫度不足以使國家尾部的材料液化,所以,也就保證了火箭發射的安全性問題。
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13 # 極柚
箭體表面有一層氧化物,當火箭升空過程過程中與大氣摩擦產生熱量,當火箭表面溫度高達一定程度這層物質就會融化脫落,同時降低其外表溫度.這層物質足夠保證火箭升空過程中不被化掉。
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14 # 兵器知識譜
說的沒錯,火箭發射時噴出的火焰溫度接近3000℃,世界上並沒有任何一種金屬物質能夠長時間承受這樣的高溫長時間加熱,那麼問題就來了:火箭為什麼沒有把自己熔化掉呢?
火箭在點火發射以後,噴口向外噴射高溫火焰獲得推力,而火焰就是透過火箭發動機噴口劇烈燃燒燃料產生的,這個火焰的溫度可以達到2500℃~3000℃。
所以火箭發動機噴口需要一種耐高溫材料來製造以及高效的散熱設計來確保自己不被高溫火焰熔化。
不同燃料的火箭需要不同的材料和設計來製造火箭發動機噴口,即液體火箭發動機和固體火箭發動機。
液體火箭發動機噴口的製造材料為鈦鋯鉬合金,它能承受1800℃高溫的長時間燒灼,是目前世界上大多數液體火箭發動機噴口的主要製造材料。
下圖為正在焊接火箭發動機噴口的大國工匠高鳳林,由於雙層噴口的耐高溫合金材料非常薄,任何失誤都有可能導致散熱設計失效,因此必須由技藝精湛的技工手工焊接。
很顯然1800℃的抗高溫效能並不足以承受2500℃火焰的長時間燒灼,因此在設計火箭發動機噴口時,採用了冷卻設計。
也就是將火箭發動機噴口設計成雙層,外層約1.8~2mm厚,內層約3mm,當火箭發動機點火時,低溫液態氧和煤油或者其它燃料透過發動機輸送管輸送到噴口成為混合體時,低溫液態燃料就順便對噴口進行冷卻。
該設計的冷卻原理是透過低溫液態燃料流經雙層噴口的內部空腔,以高速流動的形式將噴口熱量帶走,從而達到冷卻效果。
液態冷卻設計的好處在於既能夠將火箭發動機噴口的溫度控制在1600℃以下,又能在冷卻過程中預熱氧-燃料低溫混合物,使燃燒更可靠。
該設計靈感源自於氣割噴嘴,它在點火工作時切割火焰溫度超過了1500℃,氣割噴嘴不被燒熔的原因正是噴嘴的雙層設計——當氧-乙炔低溫混合氣體高速透過噴嘴時,高溫也順便被帶走,使噴嘴不會造成溫度疊加。
固體燃料火箭發動機就不同了,由於燃料是固態的,無法對火箭發動機噴嘴進行冷卻,因此固體燃料火箭發動機噴口只能採用非金屬耐高溫材料製造——石墨。
下圖為測試中的中中國產固體燃料火箭發動機,由於採用石墨環噴口設計,因此固體燃料火箭/導彈沒有液體燃料火箭發動機那樣的漏斗型噴口。
石墨的特點是耐高溫效能非常好,它的熔點為3652℃,固體燃料火箭發動機安裝了了一個環形石墨噴口,即使固體燃料中加入了奧克託今這樣的烈性炸藥輔助燃料,火焰溫度超過了3000℃,也不會熔化噴口。
那麼問題就來了:既然石墨環噴口耐高溫效能遠遠超過了雙層合金噴口,為什麼大型火箭發動機還是選擇了昂貴且複雜的雙層合金噴口,而非石墨環噴口呢?
答案是雙層合金噴口更可靠。石墨環噴口固然是更耐高溫的,但是它有一個幾乎無解的缺點,那就是易氧化。
石墨在常溫下的化學性質非常穩定,但是當溫度超過700℃時,它就會在空氣中被氧化,並在氧化過程中氧化層會發生剝離。
所以石墨環噴口只適用於工作時間短的小型火箭發動機,比如說導彈(不包括巡航導彈)、小型運載火箭,而那些動輒工作幾百秒的大型火箭就只能使用昂貴且複雜的雙層合金噴口了。
下圖為垂直著陸中的“獵鷹9號”可重複利用火箭芯一級,像這樣的大型火箭是無法使用固體燃料發動機的,因為石墨環噴口會在工作中不斷被氧化消耗掉,長時間工作不可靠。
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15 # 小黃人玩科技
巧妙的設計加耐高溫的合金材料。巧妙的設計使噴管並不直接接觸火焰,噴管與火焰之間有氣體隔離,有些噴管外面圍繞著燃料管道,低溫燃料流過管道也帶走了部分熱量。
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16 # 預知十年後
中國液體推進劑火箭發動機噴管的燃燒室、喉部、喇叭口等直接接觸火焰的部位,用料都是耐高溫金屬材料,表面噴塗耐高溫漆。其實還有關鍵一點,所有接觸火焰的部位都是夾層蜂窩結構的構造,一部分推進劑透過夾層迴流給燃燒室降溫。新型的發動機燃燒室喉部和喇叭口是分離的,透過法蘭盤連線,喇叭口採用新型的超級耐高溫複合材料 ,降低了成本和製造難度,降低了發動機重量,增大了保險係數。
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氣割火焰是內焰溫度最高,是因為燃料是從裡面噴出來的.