Поднимется ли удельный импульс у РД?

Теги:космос
 
+
-
edit
 

DmitriyM

новичок
Для РД на кислород-керосине.
Если чисто теоретически рассмотреть такую вещь: добавлять в камеру сгорания водород, и так, чтобы он не горел в кислороде, а как бы нагревался в продуктах сгорания.
Кроме того тот же водород сначала может охладить стенки КС, а затем попасть в поток и еще нагреться.

А если можно поднять температуру сгорания в КС, то можно по схеме ГФЯРД водород по стенкам пропускать:)) Только источник энергии не ядерная реакция, а обычная химическая.

SUBJ, однако.
 

Nilli

опытный

Берем чисто гипотонический случай;)

Для того, чтобы водород не реагировал с продуктами горения, нужно, чтобы химические потенциалы были равны. Однако это невозможно - керосин, даже без какого-то ни было окислителя, будучи нагретым до сколь-нибудь интересных температур, дает свободные радикалы - типа CH3, C2H5, ...CnH2n+1.
Уж они в водородом всяк реагируют, даже при нормальной температуре.
Если работать с нормальными продуктами горения керосина, то водород попросту будет реагировать с диоксидом углерода - CO2 + H2 -> CO + H2O - реакция равновесная, но сдвигается вправо при высоких температурах.
Если резко уменьшить α, валится импульс пары керосин - кислород.

И наконец - если просто подавать и водорода в камере - это будет лучше всего - по моему расчету (сделанный дней 20 назад для обсуждения РД-701 с Факасом) импульс растет по сравнению с аддитивным импульсом пар водород - кослород и керосин - кислород;) Но это всего при одной, с потолка взятой комбинацией соотношении.

[Редактировалось varban (18-10-2000 в 12:13).]
 

Anika

координатор
★★
Если довести отношение водород/керосин до 100%, то точно поднимется ;).
Другое дело, что удельный импульс - не абсолютная ценность. Это обсуждалось в топике "Ионный рекорд".
Когда говорит масло - пушки молчат. А голос пушек - это голос Муз. ©Ю.Шерман  
+
-
edit
 

Halogen

новичок
Привет !

Идея интересная. Но я солидарен с Варбаном насчет стехиометрии в камере - водород частично среагирует и может сделать даже хуже, чем было.
Но хорошо бы просчитать все эти вещи на оптимум соотношений по какой-нибудь отраслевой (или хотя-бы учебной) термодинамической программе.

Всех благ
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
А вот чисто тиорихтически к верхней постановке:
добавлять в камеру сгорания водород, и так, чтобы он не горел в кислороде, а как бы нагревался в продуктах сгорания.

Меняем водород на гелий - это хотели сказать?
Правда там Mm = 4
 

Fakas

опытный

Интерсную тему вы затронули :).
Вобщем когда я делал диплом, то была такая мысля — использовать водород для охлаждения КС и привода ТНА, а затем его вместе с основным горючим (в моем сл-е это был метан :) ) гнать в камеру для поднятия импульса. До термодинамического расчета дело не дошло (матобеспечение не совсем понимет 3 компонента в камере), но массовые прикидки показали, что бак для водорода съест все преимущества :(. Так что не только импульс важен, но и плотность топлива. Керосин потому и хорош для 1-й ступени, что он достаточно плотен. Если бы использовать полностью вместо него LOH, то бак бы получился — огого ! — расходы на 1-й ступени всегда большие.
Sapienti sat !  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
Ты эта... на вопрос отвечай!
Ведь сказано же, теоретически. Типа для большего понимания процессов.
А что, вполне на экзамене такое могуть задать (но только на экзамене!) Вона когда на консультации к тебе на RU.Space придем перед экзаменом по ЖРД, такое будем спрашивать, не ниже:-Е

Ну, как импульс прыгнет? Влево или вправо?

А я потом посчитаю, у меня хоть 20 компонентов - пофиг;)
А то что это за такое - порох из двух компонентов делать! Великому китайскому народу и то три понадобились;)
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
Уточняю, а то написал, а не прочитал:(

Берется оптимальная... да хоть какая α для простоты α = 1, керосин:кислород при 10 MPa и добавляем 10% масс. He.
Что будет с едииничным импульсом?
Напоминаю - гелий - инертный газ, ни с чем не реагирует...
 

Nilli

опытный

А если взять пару - водород:кислород.
То как зависит еденичный импульс от альфы?

[Редактировалось Serg (18-10-2000 в 23:49).]
 
?? CaRRibeaN #19.10.2000 08:19
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Да , кстати я все время слышу , что кислорода надо раз в 6 больше , чем водорода (как самое простое). Вроде из-за той самой альфы. Но ведб это ужас - атомарный кислород для внутренних стенок (медных имхо) КС. Неужель перевешивает? Или как там с этим свободным кислородом борятся?
Shadows of Invasion.  

Fakas

опытный

Ну елы, ну пристали к недоучке :). Ладно попробую объяснить.
2Varban
В случае с впрыском водорода в КС керосинового ЖРД. Все очевидно зависит от температуры водорода. Естественно, если она будет низкой, то импульс только будет падать, как ни парадоксально :). Если же все ОК, то импульс возрестет, но все равно не достигнет величин пары LOX-LH2. А так как импульс не есть самоцель, (об этом я уже писал), то смысла очевидно в этом особого нету — бак LH2 будет слишком большой.
2CaRRibeaN
Атомарного кислорода в КС не бывает — сам подумай, там температура не способствует :). Ну а со стенками окислитель стараются не сталкивать. Например во внешний ряд ставят только форсунки горючего, дабы создать пристеночный слой горючего и не спалить стенку. Или вообще устраивают завесное охлаждение — то же самое по сути, только впрыск горючего идет из специальных щелей в стенке КС и не обязательно у форсуночной головки.
2Serg
Водород вообще товарищ интересный :). Для него соотношение компонентов загибают в сторону избытка водорода, т.к. это благоприятно сказывается на удельном импульсе. Почему предлагаю подумать :).
Sapienti sat !  

hcube

старожил
★☆

Уточняю, а то написал, а не прочитал:(
Берется оптимальная... да хоть какая α для простоты α = 1, керосин:кислород при 10 MPa и добавляем 10% масс. He.
Что будет с едииничным импульсом?
Напоминаю - гелий - инертный газ, ни с чем не реагирует...

Дурацкий вопрос - ну есть у тебя оптимум на 15-20% гелия. В чем ты его повезешь? Это не водород, жидкий гелий - это 4К, в промышленных масштабах недостижимые. Не съести прирост веса от бака прирост скорости от гелиевой присадки?
Убей в себе зомби!  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★
По-моему вы (которые Аll) меня не поняли:)
Я не предлагаю это делать, я предлагаю вам чисто мысленный эксперимент.
А польза будет - умнее станем;)
 
+
-
edit
 

DmitriyM

новичок
В общем понятно все.
Добавка водорода в кислород-керосиновый движок пользы не принесет.

А вот в кислород-водородный можно для поднятия импульса:))
 

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru