Помогите перевести этот вопрос(ы) с болгарского!

Теги:
 

class

опытный

Бихте ли могли да ми предоставите теоретично разглеждане на следния въпрос относно ракетните двигатели:

Отскокливост на горещите молекули от стените на студената повърхност на соплото.

Примерно водните молекули. Знаем, че при горене водородът и кислородът създават температура над 20 000ºC. Няма метал или сплав, които да издържат такава температура (волфрамът~3500ºC). И бензинът при пълно изгаряне създава по-висока температура от точката на топене на който и да е материал. Двигателите с вътрешно горене не се разтапят(обикновено), защото голяма част от сместа, която постъпва в тях е негорима (негоримите газове охлаждат) и има охлаждане от околната среда. Горелките пък изхвърлят горещите реагенти преди да са отдали температурата си на стените на горивната камера.

За да добият максималната транслационна (от трептенето на атомите в новополучената молекула) кинетична енергия, молекулите в ракетния двигател трябва да отскочат от повърхността на соплото. /Ако се допусне такова развиване на транслационната кинетична енергия в горивната камера, е ясно какво ще стане. Ако реактивите не развиват висока температура, може да не се запали или гръмне./
В космоса соплото може да отделя енергия само чрез лъчение, ако не се охлажда например с негорим газ, който обаче ще натежи на ракетата. Би трябвало соплото бързо да надвиши температурата на топене на материалите от които е изградено.
Но ако газовете постъпват косо, както е, то няма да бъде развита много голяма температура, за да се стопи соплото. В такъв случай обаче се губи енергия. Молекулите отнасят до голяма степен в себе си енергията чрез трептенето на реагиралите атоми в тях. Това трептене впоследствие бива отдавано като лъчение.

Какъв процент от импулсът на частиците се губи от недобре отскочили молекули?

Знаем за конденза на водните пари върху студени повърхности. Достатъчно е човек да лъхне върху студено стъкло и парите залепват за стъклото като водни капчици. Има ли теоретични разсъждения до каква степен импулсът на молекулите би се “изгубил” (предал на частиците на повърхността на студеното сопло) за ускоряването на ракетата?

Доколко тук може да се отнесат опитите на Ръдърфорд, при които ускорени частици (доста над 5000м/с) почти не се отразяват от метално фолио, а минават през него или остават в него?

За да отскочи молекулата с максималния си импулс, стените от които отскача трябва да са с температура, съответстваща на температурата на горене на газа. При ракетните двигатели не е така. “Губи” се импулс за ускоряване. Въпросът е до каква степен.

Ако се използват ядрени реактори (т.е.съдът дава температурата, а не газа; / външно загряване) за загряването на водородни молекули или атоми, по мои сметки може да се достигнат скорости като тези при химическите реакции. Визирам това, че водородните молекули са много по-леки от водните например, което обуславя по-големи транслационни скорости при една и съща температура. Горната граница на скоростта на тези молекули се обуславя от температурата на механична и радиационна (а дори хим.) издръжливост на познатите ни материали. За жалост тя никак няма да е тази на топене на волфрама. Ако чрез някакви рефлектори може да се концентрира топлинното лъчение от по-студения реактор върху отделно волфрамово сопло, това е друг въпрос.
..............................................................

По резюмиран въпросът ми би изглеждал така:
Как изглежда графиката на скоростите на отскачане на молекулите при разлика на температурата на газа и на повърхността на отскачане? Мисля че тук се намесват големината на частиците и здравината на кристалите на повърхността.
При по-горещи молекули, обаче едва ли биха играли роля връзките в кристалите. Атомите няма да могат да пружинират при удар.
.................

Средно при колко отскачания гореща молекула би превърнала почти напълно енергията си на трептене (~Еp+Ek~) в транслационно движение?


Допълнение като насочващо разсъжденията по въпроса:
Отношението на скоростите на излитане на молекулите, теоретична към реална, може да се даде като корен квадратен от отношението на температурите, теоретична към реална.
Примерно ако пълното изгаряне на водород и кислород дава 21000ºC, а горещите молекули отскачат от повърхността на “студеното” сопло с транслационна скорост, отговаряща на 7000ºC. То загубата на импулс (скорост) би била √21000/√7000≈1,7
Това прави по-малко от 60% от импулса на частиците.
Доколкото аз знам при някои ракети го дават много по-голям.
Ако се тръгне по обратен път може да се отговори на въпроса, който ви питам, но аз се съмнявам във високото КПД (90+%) на някои реактивни двигатели. Като говорим за КПД при ракетите, не го отчитаме за енергия, а за импулс.

Всичко зависи от тези условни 7000ºC. Интересно е при втори удар в соплото дали скоростта на молекулата ще спадне или ще се реализира още от трептеливото движение вътре в нея, т.е. дали ще се забави или ускори (средно за всички молекули).

Дадох ви пример при кондеза на водата, че разлика в температурите само от няколко десетки келвина между твърдото тяло и газа, води до осезаемо забавяне на молекулите на газа.
............................................

Двигателите с вътрешно горене имат доста по-ниско КПД, но там нещата са по-различни и се гледа енергията на частиците.


С уважения!
 
Это сообщение редактировалось 09.05.2006 в 08:04
RU Ведмедь #07.05.2006 21:09
+
-
edit
 

Ведмедь

модератор
★★
Напиши в личку Варбану.
 
EE Татарин #07.05.2006 21:22
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★☆
Прямо тест на интеллект... Не зная болгарского, перевести. :)
Не все понял, если честно... :

Еще Moss, вроде, из Болгарии и прилично русским владеет.
...А неубитые медведи делили чьи-то шкуры с шумом. Боюсь, мы поздно осознали, к чему всё это приведёт.  

class

опытный

Я писал ему дважды, но он сказал, что не получил.

Если он читает здесь, прошу его помочь!

Думаю, что вам будет интересно заниматся с этих вопросов.
 

Vale

Сальсолёт

Эх была не была... "Болгарский для русского второй родной" ;););)

Уважаемые форумчане, не могли бы вы дать мне теоретический ответ по следующему вопросу относительно ракетных двигателей:

Отскокливост на горещите молекули от стенок для охаждения поверхности сопла.

Примерно водните молекули. Знаем, что при горении водорода и кислорода температура - выше 20 000ºC. Нет металлов или сплавов, которые могли бы выдержать такую температуру (вольфрам плавится ~3500ºC). И бензин при полном сгорании тоже создаёт температуры выше точки плавления имеющихся материалов. Двигатели внутренного сгорания не плавятся обычно, они частично охлаждается холодной топливной смесью, которая поступает в них, и есть охлаждение от внешней среды. Клапаны впрыскивающие топливную смесь отдалены смесью от высоких температур типичных для стенок камеры сгорания.

Уфф... продолжение следует.

Кстати, что-то мне кажется, что максимально химически достижимая температура- ~7000 (горение H во F...)...
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  

class

опытный

Сначало:"Отскокливост на горещите молекули от стенок для охаждения поверхности сопла."
Нет: Имел виду: "холодная" поверхност сопла(гораздо меншая температура, чем горячии флуид)
.........................................................................................................................................
"Клапаны впрыскивающие топливную смесь отдалены смесью от высоких температур типичных для стенок камеры сгорания."

"Бензиновых(и др.) лампах (???) свергают горячие реагенты, прежде чем они отдат своя температура на стены горивная камера."

Я надо было сложит это на новая строка(?):
Горелките пък изхвърлят горещите реагенти преди да са отдали температурата си на стените на горивната камера.

 
Это сообщение редактировалось 10.05.2006 в 00:15

class

опытный

Вопрос кружит около того как "прыгают" горячие молекулы от относително холодные поверхности.


Напоминал о кондензе и т.д.

Спасибо!
Жду продолжение!
 

class

опытный

Холодная топливная смес, которя поступает в...(не точно так)
:- можно сказат если учест азота, влага, CO2 и др. каторые не "дают калории" в цилиндрах.

Из это число эстествено изключаеем(exclude) O2 !!!!!!

Т.е. преждеупомянутые компоненты воздуха понизжают температура сгорания. И соответно не 20 000ºC (~K), если горит водород.
 

class

опытный

http://botinok.co.il/.../cf912d54e78fad9e19b8d6262106ccfc_batut.JPG [not image]
Сделаем аналогия с батута и акробаты! Смотри фигуру!

Выше “3500°C” батут разрушаются.
Наших акробаты силные и могут развит “20000°C”.
Но мы сказали (сделали так) им не разрушают его.

Но так не можем обрат болше овации зрителей (кпд)!

К сожалению нигде в природу не “продают батуты”, которы издерживают
“3500°C” ± СКОЛЬКО (над температуру плавления стены).

Имеет “батуты” которые мешают акробаты, но так нам не надо.
“Батуты” в цилиндры двигатели с внутренное горение отнимают (охлаждения)
импулс “акробаты” и они не разрушаются. Но опят не можем обрат
“овации публики” (полезная работа).

Акробаты тоже мешают(obstruct) помежде, но предположим, что каждая молекула отскакивает на собствены батут!
…………………………………………………………………………

Гравитация обозначена как пружинирующая стена - сверху.
(Она /земная/ все таки издерживаeт “20000°C” /около 5000м/с при H2O/)
5000 м/с если скорост атомы молекул(ах)/Ох! :P/ “развится” трансляционно! А Земля задерживает и 11 000 м/с.
 

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