Есть наметки на крупный проект

VVG, ты не обижайся просто здесь многие считают, что поначалу CVS - не главное... Пойдёт и просто примерный план - что и как делать, хотя бы поначалу. Да и вопросы так задавать проще. CVS хорош, когда уже всё ясно.

Пока что такого нет.

CVS нужен, когда есть что в него складывать. Если сейчас только начинать учить матчасть, то CVS должен понадобится нескоро.

quote:

---

Так надо начинать что-то делать.

---

 

Начну конечно, вот щас матчасть проштудирую.

quote:

---

CVS хорош, когда уже всё ясно.

---

 

Хм.. когда он будет дописан до уровня работоспособного, глядишь и ясность появится. А до этого, конечно, будем ломать копья здесь...

Хм... Да я в общем-то один все делать не предполагаю. Каждый должен заниматься тем, в чем он лучше всего соображает. А учить матчасть и пытаться что-то сотворить я, конечно, буду чтобы хотябы говорить с Вами на одном языке...

Ну так матчастью здесь народ и занимается вроде... испытывают смеси, отрабатывают технологии... Пока ещё рано говорить о применениях - нечего применять. Ну, кое-что, как я понимаю, уже придумалось но не очень много пока.

А соображения бы всё-таки рассказал какие такие есть идеи?

Таким образом можно найти размер критического сечения и площаль среза сопла. Для начала вполне подойдёт конический профиль, у него потери по сравнению с колоколообразным - считанные проценты. Угол раскрыва конуса обычно берут равным 15 градусам (от оси) - из практики.

Объём КС, если не ошибаюсь - минимальный, при котором ещё успевают пройти реакции, обеспечивающие нагрев. Форма КС особой роли не играет - делали и сферы, и цилиндры, и длинные, и широкие, и даже загнутые относительно сопла (ну, ступеньки, конечно, делать не надо ). Внутренняя поверхность КС и сопла должна быть отшлифована, а то потери будут, и лишний нагрев.

VVG>Вот тут интересная вещь - варбан тут выкладывал Тимната, да не всего. В частности, о ЖРД там главы нету. У кого есть - не могли бы прислать, для общего развития, так сказать.

Тимнат продолжение - у меня Не погибло- оказалось переписал на СД.

VVG>И еще, если кто знает, где в Москве взять литературу о расчете ЖРД, был бы признателен.
КРАТЕНЬКО так:
Математическая модель представляет собой детерминированное описание нелинейными дифференциальными и алгебраическими уравнениями всех основных процессов, происходящих в узлах, агрегатах и двигателе в целом при его функционировании. При ее разработке используют представления о простейших гидродинамических элементах активного сопротивления, массы и емкости, отражающих одно определенное свойство моделируемой среды (инерционность, сжимаемость, вязкость) и описываемых уравнениями соответствующего фундаментального физического закона - сохранения количества движения, энергии и неразрывности течения.

Математические модели полного цикла работы ЖРД обычно содержат до 150 нелинейных дифференциальных уравнений, в том числе и второго порядка, а также около 300 алгебраических.

Математические модели принято разделять на статические, описывающие стационарные режимы работы ЖРД, и динамические, описывающие нестационарные режимы, в которых все проявляющиеся скорости переменны. Только в динамике проявляются и влияют на протекание процессов инерция перемещаемых масс и вращающихся масс; тепловая инерция при передаче и распространении тепловых потоков; деформация стенок магистралей и элементов конструкций; сжимаемость жидкости и газа; изменение временных запаздываний при воспламенении и горении компонентов топлива и т. п.
Наибольшие трудности при разработке математических моделей встречаются при разработке моделей, описывающих запуск ЖРД. Это связано с тем, что данному режиму свойственен ряд специфических процессов.
Определенные трудности возникают при решении больших систем нелинейных дифференциальных уравнений.
Понятненько?

VVG>Об идеях чуть позже - сформулирую до конца.
СФОРМУЛИРУЙТЕСЬ ДО КОНЦА! ЗАЧЕМ вс5е таки ЖРД? Какова ПРИЧИНА именно такой конструкции

Ник

2avmich - спасибо за формулы, но их-то вроде я нашел Вопрос объема остается - как бы это математически? Если говоришь, что сопло сойдет и коническое - ок, а все-таки колоколообразного функцию не знаешь?

2Nick_Crak - И каким образом его можно у тебя забрать?
А ЖРД мне больше нравится. И вообще я думаю это философский вопрос. Вы руку набили на РДТТ, а я еще ни на чем и поэтому начну с ЖРД. К тому же, он безопаснее.

Определенные трудности возникают при решении больших систем нелинейных дифференциальных уравнений. 
Понятненько?

Понятненько, не волнуйся. Но уравнений, конечно же, у тебя нет...

VVG>Вот тут интересная вещь - Варбан тут выкладывал Тимната, да не всего.

Ну вот, опять Тимнат нужен, но недоделан. Ситуация такая: он есть в сканах (TIFF, могу прислать, это почти целый CD), Ник их распознал в текст, но не вставлены формулы, некому доделать.

Об идеях чуть позже - сформулирую до конца.

Вот тут интересная вещь - варбан тут выкладывал Тимната, да не всего. В частности, о ЖРД там главы нету. У кого есть - не могли бы прислать, для общего развития, так сказать.

И еще, если кто знает, где в Москве взять литературу о расчете ЖРД, был бы признателен.

И последнее (если я не найду книжек, а может кто знает) - как расчитывается объем КС и профиль сопла. Вот. Пока хватит...

Ключевые параметры при расчёте геометрии двигателя - его тяга, давление в КС, а также предполагаемое внешнее давление (1 атмосфера, если двигатель работает на уровне моря). Конечно, необходимо знать также свойства веществ, работающих в камере сгорания - в частности, температуру, до которой они нагреваются, а также молекулярную массу.

Процессы в КС обычно рассчитываются в предположении сохранения энергии и сохранения энтропии.

Закон сохранения энергии:

Е = Е + v² / 2 (1)

Здесь имеется в виду, что исходная тепловая энергия частично остаётся, а частично переходит в механическую. Данный вид энергии называется энтальпией.

Производная энтальпии по температуре при постоянном давлении называется c_p, а по объёму - c_v. Для идеальных газов (а рассматривается именно такая модель) c_p и c_v - константы в широком диапазоне температур, их разность равна

c_p - c_v = R

где R - постоянная для данного газа, а отношение обозначается как k:

k = c_p / c_v

отсюда

c_p = k * R / (k - 1) (2)

Из (1) получаем

T = T + v² / (2 * c_p) (3)

Из закона идеального газа

p * V = R * T,

получаем

T_x / T_y = (p_x / p_y)^(k-1)/k = (V_y / V_x)^k-1 (4)

Подставляем (3) в (4), получаем

p/p = (V/V)^k (5)

Скорость звука определяется как

a = sqrt (k * R * T),

а число Маха потока - соответственно

M = v / sqrt (k * R * T)

Подставляя M в (3), получаем

T = T + M² * k * R * T / (2 * c_p)

Подставляем (2), получаем

T = T (1 + (k - 1)/2 * M²)

и

M = sqrt (2 * (T / T - 1) / (k - 1))

В критическом (самом узком) сечении сопла M = 1. Площадь среза сопла A удобно выражать в отношении к площади критического сечения.

Зная тягу и скорость (M, умноженное на скорость звука), можно найти требуемый расход. Зная расход, можно найти площадь критического сечения:

A = m' * V / v

Уф... Варбан, проверишь?..

Исходных данных для любительского ЖРД не так много - тяга, давление, да свойства топлива (температура, молекулярная масса). Из этого считается размер критики. Это, собственно, то, что надо считать - а то как это на пальцах сделать? А, зная критику и площадь среза, уже можно чертежи рисовать и движок лепить. Объём КС - я не знаю, как сделать лучше, чем оценкой - и последующими испытаниями.

Да я вот тем и занимаюсь, что пытаюсь нарисовать чертежик. Просто по ходу возникает куча вопросов. Станку с ЧПУ пофигу, каким профилем точить сопло - колоколом или нет.

Возможно, конечно, я и не тому внимание уделяю, ну дык первый блин...

2Serge77:
Мне все равно, в каком виде он есть, мне там глава про ЖРД интересна. Он любитель все математически выражать. Если можешь ужать и куда-нить в инет выложить - я заберу.

А насчет исходных данных ты не прав - с какой-то степенью точности все есть (и составы, и качество поверхности можно задать и промерять).

А про гибридный - с ним я совсем не разбирался. Пока сказать ничего не могу.

VVG>Возможно, конечно, я и не тому внимание уделяю, ну дык первый блин...

Да вообще-то тут каждый занимается тем, что больше нравится. Поэтому, если тебя увлекают мат.модели - делай, это тоже может ещё кому-нибудь пригодиться.

VVG>2Serge77:
VVG>Мне все равно, в каком виде он есть, мне там глава про ЖРД интересна. Он любитель все математически выражать. Если можешь ужать и куда-нить в инет выложить - я заберу.

Могу прислать CD, давай адрес. На диске ещё Фахрутдинов, там формул ещё больше, как мне показалось. И ещё есть много разного.

VVG>А насчет исходных данных ты не прав - с какой-то степенью точности все есть (и составы, и качество поверхности можно задать и промерять).

Очень было бы интересно прикинуть, с какой точностью получатся результаты при реально возможной точности исходных данных.

VVG>А про гибридный - с ним я совсем не разбирался. Пока сказать ничего не могу.

Если коротко - гораздо проще и безопаснее, чем ЖРД, при ненамного меньшей (а потенциально практически равной) эффективности.

VVG, а станку с ЧПУ всё равно, какую сталь обрабатывать? Если да, то лучше взять ту, которая при высокой температуре не теряет прочности. Ну, то есть, максимизировать по возможности этот параметр. Дело в том, что самое простое охлаждение - его отсутствие, т.е. охлаждение просто пассивным нагревом окружающей среды, при этом температура, которую держит материал двигателя, определяет температуру сгорания, которая, в свою очередь, влияет на параметры двигателя.

Посмотри на фотографии, скажем, здесь...

VVG>>А насчет исходных данных ты не прав - с какой-то степенью точности все есть (и составы, и качество поверхности можно задать и промерять).

Serge77>Очень было бы интересно прикинуть, с какой точностью получатся результаты при реально возможной точности исходных данных.

Точнее насколько расчетный результат совпадет с экспериментом.
Приведу пример из практики. Расчет тонкой оболочки на устойчивость. (Например фрагмент обшивки верхней поверхности крыла самолета). Строится установка имитирующая подобное нагружение на металлической пластине. И делается теоретический расчет. В результате имеем: теоретические данные отличаются от расчетных на 30 % (в меньшую сторону). Разброс данных в серии экспериментов ± 10 %.

Законный вопрос как можно такое расчитать не проводя серии экспериментов. Ответ - никак!

avmich>Процессы в КС обычно рассчитываются в предположении сохранения энергии и сохранения энтропии.
avmich>Закон сохранения энергии...

... и прочие незнакомые буквы поскипаны.

Народ, вы чего, на самом деле думаете это всё решать? Уравнений конечно можно настрочить тучу, но откуда взять исходные данные, параметры и прочие цифры? Причём данные не для комплектующих РД-107, а для вашей железяки не очень известного состава, непонятного качества поверхности, совсем неизвестных теплопроводности, энтропии и прочей энергии. А если всё это известно, то цена будет, как у РД-107.

Никакие процессы в КС любители не считают, просто делают и пробуют, в основном на здравом смысле.

Считают прочность, трубопроводы, перепады давления, скорость подачи топлива, тягу. Пожалуй и всё.

VVG> Вопрос объема остается - как бы это математически?

Да никак. Просто подбираешь такой объём и форму, при которых твоё топливо горит стабильно. И всё.

VVG>А ЖРД мне больше нравится. И вообще я думаю это философский вопрос. Вы руку набили на РДТТ, а я еще ни на чем и поэтому начну с ЖРД. К тому же, он безопаснее.

Раз Ник пока молчит, я уточню, что он имел в виду гибридный РД.

Колоколообразного функцию, если не ошибаюсь, никто не знает. Даже может быть ещё хуже - она разная в разных близких случаях . Насчёт объёма КС - тут тоже простых решений нет, но вроде есть некоторые приближённые уравнения по скорости реакции. Ну, судя по тому, какие копья ломают о проблему хороших инжекторов, решения всё равно нет .

Опять же, вот ты, VVG, пишешь - давайте конкретные формулы! То есть, практический подход. А дальше - хочу делать сопло колоколом! Это - непрактичный подход для любителя потери невелики, а сложности - вполне ощутимы.

Так что ты сначала определись, что, собственно, тебе надо. А то пока что ты не тому, что, казалось бы, надо, внимание уделяешь.

avmich>На этот счёт есть разные мнения .

Разное мнение по поводу простоты, безопасности или эффективности?

2avmich:
Дык там перекись, а я склоняюсь к LOX-CH4, а там 3400К - из вольфрама делать чтоли?

Nick_Crak>> Мне, кстати, ГРД НЕ нравился. А теперь - очень даже
Serge77>Интересно, чем он тебе не нравился и что тебя переубедило?

Ооо! Вот это вопрос как раз философский

Вообще ГРД - это(на первый взгляд!) КОМПРОМИС. Вот этим он мне и не нравился.
Но потом, оказалось, что как раз НАОБОРОТ! ЖРД и РДТТ это компромисы! Ведь задача состоит в том, что бы использовать именно ТЕ вещества, которые дадут наилучшие характеристики. А в результате выбирают вещества имеющие нужное АГРЕГАТНОЕ состояние, а не интересующие хар-ки! А ГРД позволяет использовать именно ТО, что необходимо.
Вообще кто то очень хорошо сказал: "ГРД суммирует как достоинства, так и недостатки ЖРД и РДТТ". Очень точно, кстати.
А проблема с ГРД в принципе одна - нет аналогов. Но это -в БОЛЬШОМ ракетостроении(и сейчас положение меняется - испытываются уже ГРД по 10-20т на тягах порядка сотен тонн). В малом же ракетостроении - ГРД вполне отработанная схема, причем суммирующая достоинства, а недостатки же в малых объемах не важны.

Ник

VVG>Дык там перекись, а я склоняюсь к LOX-CH4, а там 3400К - из вольфрама делать чтоли?

Ну, ищи материал . Или делай регенеративное охлаждение - любители и такое проходили, только вот начинать всё-таки лучше с простых... С другой стороны, выбор компонентов топлива - это далеко идущее решение, каждый день его не будешь менять.