[image]

Солнечная двигательная установка

Теги:космос
 
1 2 3 4 5 6 7 8

pokos

аксакал

Теперь представим то же самое, но в ширину. Опять большая стенка отнимет больше тепла.
 

Периметр пропорционален размеру, а сечение- квадрату размера. При увеличении размеров вес пристеночного слоя снижается.
   
RU Андрей Суворов #16.02.2006 16:19
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Периметр пропорционален размеру, а сечение- квадрату размера. При увеличении размеров вес пристеночного слоя снижается.
 


Это с чего это его вес будет снижаться? Это толщина, что ли, постоянной будет? Да с чего бы? Конвекция, батенька, штука неумолимая.

Hint.
Если бы толщина пристеночного слоя была постоянной, невозможна была бы нынешняя объединённая двигательная установка корабля "Союз-ТМА".

Hint2
Если бы при увеличении диаметра камеры (при том же расходе) потери в стенку уменьшались, то камеры были бы намного больше, чем они сейчас есть. И уж точно не было бы никакого смысла в так называемых "скоростных" камерах (это когда сечение КС менее, чем в 1,5 раза больше, чем критическое). А их любят, по крайней мере, американцы, потому что потери УИ на расширение в них сопоставимы с выигрышем за счёт уменьшения теплопотока в стенку.
   
+
-
edit
 

valture

опытный

вот такой вопрос : скажем в фокусе луча будет
2000 - 4000 гр. ,но затем водород попадает в сверхзвуковое
сопло Лаваля - т.е. при его расширении давление и температура
будут падать а скорость потока возрастать ...
так какая температура газа будет на срезе сопла ?
   
RU Андрей Суворов #16.02.2006 23:12
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

вот такой вопрос : скажем в фокусе луча будет
2000 - 4000 гр. ,но затем водород попадает в сверхзвуковое
сопло Лаваля - т.е. при его расширении давление и температура
будут падать а скорость потока возрастать ...
так какая температура газа будет на срезе сопла ?
 

Зависит от степени расширения. Скажем, тысяча градусов, а зачем это? Главное, сколько будет на входе в сверхзвуковое сопло, а, сколько на выходе, это уж зависит от размеров сопла.

Проблема в том, что самое горячее место будет отнюдь не на входе в сопло, а заметно раньше.
   
+
-
edit
 

valture

опытный

тобиш если подобрать подходящий прозрачный общий
теплоноситель (LiF например), то сопло можно использовать
как радиатор - холодильник

так в газодинамическом лазере перед соплом температура
1500- 2000 гр. , а после - почти нулевая ....
т.е. вполне возможно подобрать для водорода
такое сопло - которое работало бы как
неплохой холодильник ...
   
Это сообщение редактировалось 17.02.2006 в 00:26

pokos

аксакал

Это с чего это его вес будет снижаться? Это толщина, что ли, постоянной будет? Да с чего бы? Конвекция, батенька, штука неумолимая.
 

Конвекция, Андрей, это свободное движение газа под действием гравитации при градиенте температур (и плотностей, соответственно) в нём. Никакой конвекции в потоке газа не
бывает. Если ты имеешь в виду, всё же, турбуленцию, то с разбегу нельзя сказать, в каком случае она будет увеличивать вес пристеночного слоя.

Если бы при увеличении диаметра камеры (при том же расходе) потери в стенку уменьшались, то камеры были бы намного больше, чем они сейчас есть.
 

А как же любимые всеми ВЧ неустойчивости? И закон кубквадрат, который как раз не позволяет надёжно охлаждать стенки большущих камер сгорания?

Картинку в Ворде тоскливо рисовать, будет чуть позже.
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
pokos
Конвекция, Андрей, это свободное движение газа под действием гравитации при градиенте температур (и плотностей, соответственно) в нём.
 


Нет, вовсе не обязательно. Конвекция - перемешивание, вполне может возникать не под действием гравитации. Примеры - термокапиллярная конвекция в невесомости, конвекция плазмы в магнитных ловушках.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
pokos
Нет, вовсе не обязательно. Конвекция - перемешивание, вполне может возникать не под действием гравитации. Примеры - термокапиллярная конвекция в невесомости, конвекция плазмы в магнитных ловушках.
 


Конвекция - это вообще теплоперенос при переносе массы. Pазличают (у кого глаз не налит ;)) свободную и вынужденную. Свободная - это перенос массы газа(жидкости) под воздействием внешней силы, как то гравитации, магнитного поля, электрополя и проч. Вынужденная -вызванная потоками самого газа(жидкости), т.е. происходящая за счет кинет.энергии, приданной например при помощи насоса, самого теплоноситя.

Ник
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Конвекция - далеко не только теплоперенос. С тем же успехом это может быть перенос концентрации (примеси), завихренности, и т.д.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Конвекция - далеко не только теплоперенос. С тем же успехом это может быть перенос концентрации (примеси), завихренности, и т.д.
 


НЕ ВЕPЮ! (Станиславский) :)
Конвекция
(от лат. convectio - принесение, доставка), перенос теплоты в жидкостях, газах или сыпучих средах потоками вещества. Различают естественную, или свободную, и вынужденную К.
Материалы предоставлены проектом Рубрикон

© 2001 Russ Portal Company Ltd.
© 2001 "Большая Российская энциклопедия"
Все права защищены
 
;D

Ник
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Да клал я с прибором на эту энциклопедию ;)
Уж на чём-чём, а на конвективных переносах я собаку если и не съел, то доедаю ;D
Область это весьма динамичная, терминология имеет полное право оторваться от каких-то словарей :)
Кстати, многие переносы, связанные с турбулентностью, сейчас называют конвективными.
   
RU Андрей Суворов #17.02.2006 12:30
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

А как же любимые всеми ВЧ неустойчивости? И закон кубквадрат, который как раз не позволяет надёжно охлаждать стенки большущих камер сгорания?
 

ВЧ-неустойчивости - штука пороговая, для них всё равно, на сто тонн камера или в два раза больше. ВЧ ещё совсем не возникают в одно-полуторатоннике, а в пятитоннике относительно давления могут иметь такую же интенсивность, что и в двадцатитонном.

А что такое закон куб/квадрат? Применительно к ракетным двигателям, я имею в виду.
   
RU Андрей Суворов #17.02.2006 12:35
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Давайте, всё же, вернёмся к нашим баранам, а именно к солнечной двигательной установке с прямым нагревом. Неважно, как называть тепломассоперенос, но, если у нас давление в камере падает, толщина погранслоя увеличивается. Если секундный расход падает, толщина погранслоя опять увеличивается.

Но не только в этом проблема. Если мы нагреваем через заднюю прозрачную крышку (оставим пока в стороне вопросы её охлаждения) нагревательный элемент, то самое горячее место у него будет там, куда падает солнечное излучение. А ближе к соплу будут более холодные - потому что подаётся тепло только теплопроводностью и переизлучением, а снимается конвекцией. А, значит, даже в центре потока температура водорода будет меньше, чем максимальная температура нагревательного элемента.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Да клал я с прибором на эту энциклопедию ;)
Уж на чём-чём, а на конвективных переносах я собаку если и не съел, то доедаю ;D
 


Не только съев, но уже давным давно переварив и эвакуировав Canina в области системного анализа и семиотики могу только подтвердить старый тезис Конфуция - " необходимо называть вещи правильными именами... Если вещи будут именоваться неправильно, слова потеряют силу, и не одно дело нельзя будет довести до конца". ;D
Есть явление - конвекция, которая является процессом переноса тепла при помощи потока массы ets. А в процессе конвекции, возникает конвективный перенос чего либо - той же массы, концентраций и ets. Как в процессе явления - понос, возникает обезвоживание :) Но называть понос эксикозом - неправильно, потому как эксикоз может быть и от бани ;D

Ник
P.S. Вот Андрей перепутал регенерацию с транспирацией - и натолкнул на хорошую идею :)
   
RU Андрей Суворов #17.02.2006 13:21
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

P.S. Вот Андрей перепутал регенерацию с транспирацией - и натолкнул на хорошую идею :)
 

Это где это я перепутал? Я доказывал, что охлаждение компонентом топлива - необязательно регенеративное, а регенеративное - необязательно компонентом топлива. Это несвязанные (ортогональные :) ) характеристики.
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2
Есть явление - конвекция, которая является процессом переноса тепла при помощи потока массы ets. А в процессе конвекции, возникает конвективный перенос чего либо - той же массы, концентраций и ets
 


Ох, Ник... Вот еще переносам меня поучите ;) ;D
А я вас на досуге в патологоанатомии просвещу ;D ;D ;D
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Это где это я перепутал? Я доказывал, что охлаждение компонентом топлива - необязательно регенеративное, а регенеративное - необязательно компонентом топлива. Это несвязанные (ортогональные :) ) характеристики.
 


Согласен наполовину - если охлаждение компонентом топлива -то кудЫ потом тепло денеться7 Будем этот топливный компонент в через радиатор струячить? Или в вакуум сбрасывать за ненадобностью? :)

Насчет транспирации - камера с зеркальными стенками, охлаждаемыми водородом. Внутри ее находиться шар из ПОРИСТОЙ керамики(например, карбид тантала или вольфрама - они есть и с развитыми порами) с двумя отверствиями - прозрачным окном, смыкающимся с стенкой камеры и критикой сопла. Водород подается в камеру и струячит ЧЕРЕЗ пористую стенку шара. Шар - есть абс.ч. тело
Траблы?

Ник
   
RU Андрей Суворов #17.02.2006 15:29
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Согласен наполовину - если охлаждение компонентом топлива -то кудЫ потом тепло денеться7 Будем этот топливный компонент в через радиатор струячить? Или в вакуум сбрасывать за ненадобностью? :)
 


При транспирационном охлаждении тепло до стенки камеры не доходит, через стенку камеры не проходит и из камеры не выносится. При регенерационном тепло доходит до стенки камеры, проходит через неё, снимается со стенки теплоносителем, а потом - неважно как - возвращается в камеру. Pазница понятна?

Насчет транспирации - камера с зеркальными стенками, охлаждаемыми водородом. Внутри ее находиться шар из ПОPИСТОЙ керамики(например, карбид тантала или вольфрама - они есть и с развитыми порами) с двумя отверствиями - прозрачным окном, смыкающимся с стенкой камеры и критикой сопла. Водород подается в камеру и струячит ЧЕРЕЗ пористую стенку шара. Шар - есть абс.ч. тело
Траблы?

Ник
 


ВНУТPИ-то ШАPА КАК ПPОИСХОДИТ ТЕПЛОПЕPЕНОС? ШАP БУДЕТ АЧТ ТОЛЬКО В ТОМ СЛУЧАЕ, КОГДА ПЕPЕНОС ТЕПЛА ТОЛЬКО ИЗЛУЧЕНИЕМ, а конвекцией можно пренебречь. В противном случае разные точки шара будут иметь разную температуру, и та, что у выхода, необязательно будет горячее водорода. А, значит, водород об него охлаждаться будет.

И, всё же, как вы собираетесь охлаждать центр метровой прозрачной крышки? Снаружи? Из всех прозрачных твёрдых веществ достаточной для этого теплопроводностью обладает только алмаз.
   
Это сообщение редактировалось 17.02.2006 в 16:37
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
ВНУТPИ-то ШАPА КАК ПPОИСХОДИТ ТЕПЛОПЕPЕНОС?
 


Оч. просто -один умный человек подсказал -
>При транспирационном охлаждении тепло до стенки камеры не доходит, через стенку камеры не проходит и из камеры не выносится.
:)
У АЧТ температура внутренней поверхности СТЕНКИ равна температуре излучения. Луч входит в отверствие АЧТ и...не выходит из него. Самой горячей точкой АЧТ является его внутренняя поверхность, на которой происходит поглощение излучения. А у нас водород идет ЧЕРЕЗ эту стенку, последовательно отбирая текпло -пустое пространство в центре АЧТ нас не интересует - там бродят переотраженные лучи.

Прозрачное окно охлаждается водородом -например, имеет густую сеть (например, спиральную) тонких каналов по которым струячит водород. При высокой степени прозрачности стекла тепловая нагрузка на него будет не так уж и высока(2-3%), главное охладить внутреннюю поверхность соприкасающуяся с водородом внутри АЧТ.

Ник
   
RU Андрей Суворов #17.02.2006 18:13
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Оч. просто -один умный человек подсказал -
>При транспирационном охлаждении тепло до стенки камеры не доходит, через стенку камеры не проходит и из камеры не выносится.
:)
У АЧТ температура внутренней поверхности СТЕНКИ равна температуре излучения.
 

Это если только мы его не охлаждаем проточным водородом.

Луч входит в отверствие АЧТ и...не выходит из него. Самой горячей точкой АЧТ является его внутренняя поверхность, на которой происходит поглощение излучения.
 

Неправда. АЧТ излучает ровно столько же, сколько поглощает. Потому что находится в равновесии с падающим на него излучением. Но это только в том случае, если у нас нет другого теплосъема.

Если ты возьмёшь эту самую лабораторную модель АЧТ и нагреешь до красного каления, то дырка будет светиться много ярче наружных стенок. Но, повторюсь, это если не охлаждать током рабочего тела.

А у нас водород идет ЧЕРЕЗ эту стенку, последовательно отбирая текпло -пустое пространство в центре АЧТ нас не интересует - там бродят переотраженные лучи.
 


Лучистый перенос при таких температурах составляет лишь пятнадцать-двадцать процентов от полного, а конвекционный - остальные восемьдесят-восемьдесят пять. Отсюда следует, что там, где водород холоднее, и внутренняя полость тоже будет холоднее, а вовсе не вся одинаковой температуры.

Прозрачное окно охлаждается водородом -например, имеет густую сеть (например, спиральную) тонких каналов по которым струячит водород. При высокой степени прозрачности стекла тепловая нагрузка на него будет не так уж и высока(2-3%), главное охладить внутреннюю поверхность соприкасающуяся с водородом внутри АЧТ.
Ник
 

Именно. Попытка сделать густую сеть сделает окно непрозрачным, а теплопроводность стекла недостаточна при сколь угодно густой сети. Я ж писал - только у алмаза она достаточная, но где взять метровый алмаз?
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Это если только мы его не охлаждаем проточным водородом......
..... то дырка будет светиться много ярче наружных стенок. Но, повторюсь, это если не охлаждать током рабочего тела.
..... Попытка сделать густую сеть сделает окно непрозрачным,
 


Не охлаждаем -а снимаем энергию :)
Дырка АЧТ - как раз самое темное место - ее плоскость как раз то самое "абсолютно темное тело" излучение НЕ ВЫХОДИТ ИЗ ДЫРКИ! Её специально делают малого размера
Почему это каналы, заполненные прозрачным водородом, сделают стекло(а скорее всего сапфир) непрозрачным? Что, стеклопакет непрозрачнее стекла удвоенной толщины? ;)

Ник
   
RU Андрей Суворов #18.02.2006 01:27
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Не охлаждаем -а снимаем энергию :)
Дырка АЧТ - как раз самое темное место - ее плоскость как раз то самое "абсолютно темное тело" излучение НЕ ВЫХОДИТ ИЗ ДЫРКИ! Её специально делают малого размера
 


Ну сделай же опыт, в конце концов!!! Возьми кусок железа с дыркой и нагрей на газу!

Почему это каналы, заполненные прозрачным водородом, сделают стекло(а скорее всего сапфир) непрозрачным? Что, стеклопакет непрозрачнее стекла удвоенной толщины? ;)
Ник
 

Почему большой кристалл соли прозрачен, а соль в солонке - непрозрачна? Почему стекло прозрачно, а стекловата - непрозрачна? Почему из световода не выходит свет? Почему травление поверхности стекла плавиковой кислотой делает его непрозрачным, молочным?
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

Давайте, всё же, вернёмся к нашим баранам, а именно к солнечной двигательной установке с прямым нагревом. Неважно, как называть тепломассоперенос, но, если у нас давление в камере падает, толщина погранслоя увеличивается. Если секундный расход падает, толщина погранслоя опять увеличивается.

Но не только в этом проблема. Если мы нагреваем через заднюю прозрачную крышку (оставим пока в стороне вопросы её охлаждения) нагревательный элемент, то самое горячее место у него будет там, куда падает солнечное излучение. А ближе к соплу будут более холодные - потому что подаётся тепло только теплопроводностью и переизлучением, а снимается конвекцией. А, значит, даже в центре потока температура водорода будет меньше, чем максимальная температура нагревательного элемента.
 


Самое горящее место будет в центре камеры (хотя это уж как камеру спроектируете). Поглощение излучения (если это не запылённая среда, там расчёт поглощения излучения немного отличается) идёт по логарифмическому закону.

PS: А что подразумевается под "температурой нагревательного элемента" ?
Температура Солнца ? ;)


PPS: Не понял, почему тут обсуждается охлаждение КС. в STP это проблема N37 ;)
Тут бы рабочее тело как следует нагреть.

   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Где тут "температура в центре" ? :)


Ник
   
+
-
edit
 

valture

опытный

при низком(менее 0.01 атм ) давлении нагретый свыше 2000гр.
молекулярный водород в присутствии металлов-катализаторов
( Pt- оидов, W) разлагается до атомарного H....
т.е. можно получать атомарный водород ,пропуская H2
низкого давления через нагреваемые светом вольфрамовые
трубочки .....
H+H = H2 +224МДжкг .....
   
1 2 3 4 5 6 7 8

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