[image]

Кто чем рисует?(SpaceCAD и другие)

Рисовалки и расчетные программы для моделей ракет
 
1 2 3 4 5 6 7 19
+
-
edit
 

Serge77

модератор

justman> Вспомни формулу гидросопротивления трубы.

Я бы и рад вспомнить, да не учили мы такие вещи ;^))
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> Вспомни формулу гидросопротивления трубы.
Serge77> Я бы и рад вспомнить, да не учили мы такие вещи ;^))

Как ... а эти (дай вспомню, у меня друг, химик-профессор) ... "процессы и аппараты"
Так по моему у химиков этот курс называется, там разве не изучают ?
   
Это у инженеров-химиков. Сергей, Емнип, научной работой занимается.
   

justman

втянувшийся

GOGI> Это у инженеров-химиков. Сергей, Емнип, научной работой занимается.

Ну это типа общего курса. Он вроде у всех бывает. Хотя я в тонкостях
подготовки химиков не спец ;)
   
DE justman #11.09.2007 19:10  @SashaMaks#11.09.2007 14:32
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> Вот пойду на обед и поставлю ваш примерчик в очередь на счёт.
SashaPro> Ого, даже очередь на счет? Ты случайно не в военной организации работаешь по проектированию межконтинентальных баллистических ракет? :)


Бери выше ;) Межпланетных ;) (типа шутка по крайней мере какая то часть ;))

По вопросу о сопле.

Основная ошибка это неучёт того что газ к стенке "прилипает". Это
справедливо для любой сплошной среды до определённого уровня давления (или точнее межмолекулярного расстояния). На больших высотах (около 100 км) это условие перестаёт выполняться как и представление о газе как о сплошной среде.

Так вот скачёк в таком сопле (с такой геометрией) всегда косой.

При определённых условиях течения в сопле образуется так называемый
"мостообразный" скачок или диск Маха который является прямым но со стенкой соединён парой косых скачков. Кстати на видеофрагментах запусков Шаттла на его водородном двигателе этот диск Маха отчётливо виден на определённых режимах работы двигателя (когда давление в камере еще мало) ну и водородное пламя (струя) почти прозрачные.
В других типах двигателей его наблюдать тяжело из за сильной светимости струи.

В данном конкретном рассматриваемом случае отрыв потока будет происходить за косым скачком.

1) Температура

Отчётливо видно положение этого скачка.
За ним идёт область высокой температуры.
К сожалению считал на довольно грубой сетке, если её измельчить в несколько раз картина получается еще красивее
Прикреплённые файлы:
T.png (скачать) [7,7 кБ]
 
 
   
Это сообщение редактировалось 11.09.2007 в 20:44
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

2) Давление
Прикреплённые файлы:
p.png (скачать) [7,9 кБ]
 
 
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

3) Число Маха
Прикреплённые файлы:
Mach.png (скачать) [5,8 кБ]
 
 
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

Иллюстрация течения в точке отрыва.

Собственно отрыв потока происходит после УВ из за того что потоку
не хватает кинетической энергии преодолеть зону повышения давления,
которая образуется за УВ. Это как бы самый элементарный случай.
Прикреплённые файлы:
 
   
Мужики, вы бы вынесли это в отдельную тему. А то уже далековато от "рисования"
   

justman

втянувшийся

GOGI> Мужики, вы бы вынесли это в отдельную тему. А то уже далековато от "рисования"

Оно конечно верно. Просто я хотел показать что любым инструментом
нужно пользоваться осторожно. И чем имструмент мощнее тем использовать его нужно аккуратнее.
   
+
-
edit
 

Serge77

модератор

justman> Как ... а эти (дай вспомню, у меня друг, химик-профессор) ... "процессы и аппараты"

Это учат в политехническом. А в университете мы не учили даже сопромата ;^))
Аппараты были, но просто как таковые, без расчётов.
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> Как ... а эти (дай вспомню, у меня друг, химик-профессор) ... "процессы и аппараты"
Serge77> Это учат в политехническом. А в университете мы не учили даже сопромата ;^))
Serge77> Аппараты были, но просто как таковые, без расчётов.

Жалели вас ;)
   
А что жалели? "процессы и аппараты" прикольный курс, нам урезанную версию читали.
Или ты про сопромат? Так он у немехаников тоже достаточно простой.
   
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

justman> Красиво, но неправильно посчитано :)
justman> Скорость на стенке должна быть равна нулю (условие прилипания).

Она и есть равна нулю, просто слой это, ещё раз повторюсь, маленький очень.

justman> Как вы думаете, правильным ли будет ответ если неверны начальные условия ? :)

Толщина слоя прилипания не является исходной данной, она получается в зависимости от вязкости среды и свойств поверхности!

justman> Это правильно. Критические параметры должны реализовываться на минимально коротком участке. Вспомни формулу гидросопротивления трубы.

justman>>> Вспомни формулу гидросопротивления трубы.
Serge77>> Я бы и рад вспомнить, да не учили мы такие вещи ;^))
justman> Как ... а эти (дай вспомню, у меня друг, химик-профессор) ... "процессы и аппараты"
justman> Так по моему у химиков этот курс называется, там разве не изучают ?

Супер у меня был полный курс этого. Только вот одного в голову не возьму, переход с дозвуковой скорости на свухзвуковую в любом случае бесконечно мал. Я вот помню, там была куча коэффициентов на каждый вид сопротивления, полученных экспериментально, и все они суммировались, и как из этого можно сделать такой вывод, ума не приложу. Но такая общая фраза в лбом случае мне не понятна: "Критические параметры должны реализовываться на минимально коротком участке." Что значит реализовываться, и насколько минимален этот участок по отношению к этим самым параметрам??? Хотелось бы это как-то по проще, для простых смертных инженеров.

justman> По вопросу о сопле.
Спасибо за теорию отрыва потока, а то я с самого 9-го класса думал, что это все крайне грубая теория, а оказывается если при межпланетном проектировании так считают, значит этому можно верить полностью.

justman> Основная ошибка это неучёт того что газ к стенке "прилипает".

Спасибо, но моей ошибки в этом нету, как писал раньше прилипание - это не входной параметр, а результат решения, и слой прилипания есть, просто намного меньше, чем по расчетам вышей программы (см. файл экселя, где я вывел графики по указанному на картинке сечению). У вас там словно не газ а нечто среднее между жидкостью и газом течет (слишком вязкий газ), уж слишком большой переход у тебя на эпюре маха.

И как же ты мог так судить по простому цвету, тут ведь можно так изменить градиент, что и не узнаешь той-же самой эпюры :) ! Точный отчет ведь всегда можно представить только в виде цифр или графика.
Прикреплённые файлы:
 
   
Это сообщение редактировалось 12.09.2007 в 10:36
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

-
Прикреплённые файлы:
 
   
DE justman #12.09.2007 14:20  @SashaMaks#12.09.2007 10:02
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

SashaPro> Она и есть равна нулю, просто слой это, ещё раз повторюсь, маленький очень.

Это в 10 мм сопле ? В таком сопле погранслой полсечения занимает а то и больше.

justman>> Как вы думаете, правильным ли будет ответ если неверны начальные условия ? :)
SashaPro> Толщина слоя прилипания не является исходной данной, она получается в зависимости от вязкости среды и свойств поверхности!

Я надеюсь задача считалась как вязкая и сжимаемая ?

SashaPro> Супер у меня был полный курс этого. Только вот одного в голову не возьму, переход с дозвуковой скорости на свухзвуковую в любом случае бесконечно мал. Я вот помню, там была куча коэффициентов на каждый вид сопротивления, полученных экспериментально, и все они суммировались, и как из этого можно сделать такой вывод, ума не приложу. Но такая общая фраза в лбом случае мне не понятна: "Критические параметры должны реализовываться на минимально коротком участке." Что значит реализовываться, и насколько минимален этот участок по отношению к этим самым параметрам??? Хотелось бы это как-то по проще, для простых смертных инженеров.

Проще - при парамерах близких к критическим комплекс Ro*U и Ro*U2 максимальны (сам переход с дозвука на сверхзвук - условность, важно что в таком канале параметры газа будут близки к критическим, то есть эти комплексы будут максимальны на всей его длине). А сейчас вспомни формулу гидросопротивления.



justman>> По вопросу о сопле.
SashaPro> Спасибо за теорию отрыва потока, а то я с самого 9-го класса думал, что это все крайне грубая теория, а оказывается если при межпланетном проектировании так считают, значит этому можно верить полностью.

Я смайлики для кого ставил ? ;) (это про "межпланетное проектирование")

justman>> Основная ошибка это неучёт того что газ к стенке "прилипает".
SashaPro> Спасибо, но моей ошибки в этом нету, как писал раньше прилипание - это не входной параметр, а результат решения, и слой прилипания есть, просто намного меньше, чем по расчетам вышей программы (см. файл экселя, где я вывел графики по указанному на картинке сечению). У вас там словно не газ а нечто среднее между жидкостью и газом течет (слишком вязкий газ), уж слишком большой переход у тебя на эпюре маха.

Это сетка очень грубая. Просто чтобы показать качественно характер
течения.

SashaPro> И как же ты мог так судить по простому цвету, тут ведь можно так изменить градиент, что и не узнаешь той-же самой эпюры :) ! Точный отчет ведь всегда можно представить только в виде цифр или графика.

Приложить циферки или график ?

Кстати новая картинка больше похожа на правду чем ваша предыдущая где УВ шла поперёк сечения сопла, сейчас видно что скачки косые и расположены глубже чем на первой картинке но вот с погранслоем всё равно что-то не так.
   
Это сообщение редактировалось 12.09.2007 в 14:41
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

SashaPro>> Она и есть равна нулю, просто слой это, ещё раз повторюсь, маленький очень.
justman> Это в 10 мм сопле ? В таком сопле погранслой полсечения занимает а то и больше.
justman> justman>> Как вы думаете, правильным ли будет ответ если неверны начальные условия ? :)
SashaPro>> Толщина слоя прилипания не является исходной данной, она получается в зависимости от вязкости среды и свойств поверхности!
justman> Я надеюсь задача считалась как вязкая и сжимаемая ?

Конечно все так, азот в программе настроен по умолчанию полностью, а по твоим данным моя Р-20-16, тогда должна была взорваться, раз газ такой вязкий. Ещё точно не помню где-то на просторах вот этой книжки: РАКЕТА В ВОЗДУШНОМ ОКЕАНЕ Киселев С.П. Москва 1974. (в мастерской) ясно написано было, что пограничный слой измеряется микрометрами а не милиметрами и это для воздуха, у которого плотность больше, чем у газов в сопле.

justman> Проще - при парамерах близких к критическим комплекс Ro*U и Ro*U2 максимальны (сам переход с дозвука на сверхзвук - условность, важно что в таком канале параметры газа будут близки к критическим, то есть эти комплексы будут максимальны на всей его длине). А сейчас вспомни формулу гидросопротивления.

Всеравно не понимаю почему 0,45 диаметра критического сечения происходит тогда резкое падение УИ сопла?

justman>> Основная ошибка это неучёт того что газ к стенке "прилипает".
SashaPro>> Спасибо, но моей ошибки в этом нету, как писал раньше прилипание - это не входной параметр, а результат решения, и слой прилипания есть, просто намного меньше, чем по расчетам вышей программы (см. файл экселя, где я вывел графики по указанному на картинке сечению). У вас там словно не газ а нечто среднее между жидкостью и газом течет (слишком вязкий газ), уж слишком большой переход у тебя на эпюре маха.
justman> Это сетка очень грубая. Просто чтобы показать качественно характер течения.

Помоему у меня такая же грубая сетка (см. рис...)

SashaPro>> И как же ты мог так судить по простому цвету, тут ведь можно так изменить градиент, что и не узнаешь той-же самой эпюры :) ! Точный отчет ведь всегда можно представить только в виде цифр или графика.
justman> Приложить циферки или график?

Непомешало бы. Но всеравно мне кажется, что это уже не имеет значения, так как все прекрасно работает и расчитывается. А когда я получу экспериментальные зависимости тяги и секундного расхода, из коих найду скорость по времени, вот и сравню к чему ближе будет, ведь у тебя получается средняя скорость газа раза в два будет меньше, такое даже грубым замером не проморгаешь.
   
DE justman #12.09.2007 15:30  @SashaMaks#12.09.2007 14:39
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

SashaPro>>> Она и есть равна нулю, просто слой это, ещё раз повторюсь, маленький очень.
justman>> Это в 10 мм сопле ? В таком сопле погранслой полсечения занимает а то и больше.
justman>> justman>> Как вы думаете, правильным ли будет ответ если неверны начальные условия ? :)
SashaPro>>> Толщина слоя прилипания не является исходной данной, она получается в зависимости от вязкости среды и свойств поверхности!
justman>> Я надеюсь задача считалась как вязкая и сжимаемая ?
SashaPro> Конечно все так, азот в программе настроен по умолчанию полностью, а по твоим данным моя Р-20-16, тогда должна была взорваться, раз газ такой вязкий.

Я не стал заморачиваться с азотом а взял стандартный воздух

Вот табличка по зависимостям вязкости от температуры:

T (K) mu (Па*сек)
90. 5.0e-6
100. 7.68e-6
1000. 48.5e-6
2000. 73.1e-6


SashaPro>>>Ещё точно не помню где-то на просторах вот этой книжки: РАКЕТА В ВОЗДУШНОМ ОКЕАНЕ Киселев С.П. Москва 1974. (в мастерской) ясно написано было, что пограничный слой измеряется микрометрами а не милиметрами и это для воздуха, у которого плотность больше, чем у газов в сопле.

;) Вообще-то у толщины погранслоя есть формула.

Посмотри в "Газовой динамике" Абрамовича (Генриха Наумыча а не Бориса Абрамыча ;) )


justman>> Проще - при парамерах близких к критическим комплекс Ro*U и Ro*U2 максимальны (сам переход с дозвука на сверхзвук - условность, важно что в таком канале параметры газа будут близки к критическим, то есть эти комплексы будут максимальны на всей его длине). А сейчас вспомни формулу гидросопротивления.
SashaPro> Всеравно не понимаю почему 0,45 диаметра критического сечения происходит тогда резкое падение УИ сопла?

Ну это как бы экспериментальные данные. Пробовали разные критики и
именно на таком соотношении получили ощутимое падение. Я просто
раскрываю физические причины почему оно так.

justman>>> Основная ошибка это неучёт того что газ к стенке "прилипает".
SashaPro>>> Спасибо, но моей ошибки в этом нету, как писал раньше прилипание - это не входной параметр, а результат решения, и слой прилипания есть, просто намного меньше, чем по расчетам вышей программы (см. файл экселя, где я вывел графики по указанному на картинке сечению). У вас там словно не газ а нечто среднее между жидкостью и газом течет (слишком вязкий газ), уж слишком большой переход у тебя на эпюре маха.
justman>> Это сетка очень грубая. Просто чтобы показать качественно характер течения.
SashaPro> Помоему у меня такая же грубая сетка (см. рис...)

Ну примерно такая же наверное.

SashaPro>>> И как же ты мог так судить по простому цвету, тут ведь можно так изменить градиент, что и не узнаешь той-же самой эпюры :) ! Точный отчет ведь всегда можно представить только в виде цифр или графика.
justman>> Приложить циферки или график?
SashaPro> Непомешало бы. Но всеравно мне кажется, что это уже не имеет значения, так как все прекрасно работает и расчитывается. А когда я получу экспериментальные зависимости тяги и секундного расхода, из коих найду скорость по времени, вот и сравню к чему ближе будет, ведь у тебя получается средняя скорость газа раза в два будет меньше, такое даже грубым замером не проморгаешь.


Ну вообще было бы странно иметь скорость больше 1000 м/сек при таком
низком давлении и относительно низкой температуре на сопле такой геометрии. Могу точно сказать что на таких параметрах в камере такой
скорости в реальном изделии не достичь (это уже не по результатам моделирования а по личному опыту испытаний)

PS: Всегда приветствовал экпериментальную верификацию расчётных результатов.

Будем ждать результатов.
   
Это сообщение редактировалось 12.09.2007 в 15:37
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

justman>T (K) mu (Па*сек)
justman>90. 5.0e-6
justman>100. 7.68e-6
justman>1000. 48.5e-6
justman>2000. 73.1e-6

Один в один! Сравни:
Прикреплённые файлы:
 
   
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

justman>Ну вообще было бы странно иметь скорость больше 1000 м/сек при таком низком давлении и относительно низкой температуре на сопле такой геометрии. Могу точно сказать что на таких параметрах в камере такой скорости в реальном изделии не достичь (это уже не по результатам моделирования а по личному опыту испытаний)

justman> PS: Всегда приветствовал экпериментальную верификацию расчётных результатов.

justman> Будем ждать результатов.

Это верно, более того я уже просчитал этот интервал и средняя скорость на выходе из сопла при таком давлении (2атм) составляет 200м/с. Сейчас я строю табличку по которой буду коректировать свою программу, исходник я уже выкладывал на форуме. А возможные огрехи с вязкостью это уже скорее беда авторов этих программ...
А у тебя нету случайно расчёта давления в камере сгорания по известному секундному расходу, площади критического сечения, температуры в камере сгорания и параметрам газовой смеси?
   
Это сообщение редактировалось 12.09.2007 в 16:30
DE justman #12.09.2007 17:15  @SashaMaks#12.09.2007 16:23
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

SashaPro> А у тебя нету случайно расчёта давления в камере сгорания по известному секундному расходу, площади критического сечения, температуры в камере сгорания и параметрам газовой смеси?

Это смотря с какой точностью ты хочешь его посчитать ;)

По простейшей нуль-мерной теории которую преподают студентам
формула для расхода газа вот такая (см. приложение)
Первая для дозвукового вторая для сверхзвукового истечения.

Если для сверхзвука давление в камере выражается довольно просто
до для дозвука его проще найти в результате итерационной процедуры.

Соответственно:

Gout - расход газа через критическое сечение
R - газовая постоянняя ПС в КС
T - Температура ПС в КС
p - давление в КС
k=Cp/Cv - показатель адиабаты
pa - внешнее противодавление
Fmin - площадь критического сечения


Вообще же в РДТТ давление находят по формуле Бари.

Правда в ней участвует известный закон горения ТТ в виде U=U0*P^k

но обычно для любительских составов он либо неизвестен либо неточен из за непостоянства условий в которых эти составы приготовлены. Конечно если имеется хорошая статистика и повторяемость составов то закон горения можно вывести.
Прикреплённые файлы:
 
   
Это сообщение редактировалось 12.09.2007 в 17:29
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Вообще в этом расчете у меня есть проблема уже давно. Расход получается слишком большой! Вот пример для сравнения:
Прикреплённые файлы:
 
   
+
-
edit
 
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

justman> Вообще же в РДТТ давление находят по формуле Бари.
justman> Правда в ней участвует известный закон горения ТТ в виде U=U0*P^k
justman> но обычно для любительских составов он либо неизвестен либо неточен из за непостоянства условий в которых эти составы приготовлены. Конечно если имеется хорошая статистика и повторяемость составов то закон горения можно вывести.

Вот тут поподробней, а точность в законе уже скорее зависит от ответсвенности подхода к операции взвешивания и соблюдения чистоты исходных компонентов топлива. Вообще эта проблема с расходом меня уже, мягко говоря достала, вот я и решил во чтобы-то ни стало провести испытание с замером сразу тяги, расхода (изменения веса двигателя) и давления в камере сгорания, применительно к кольцевому заряду, в котором все это будет увеличиваться, что позволить за одно испытание получить четкие зависимости, между данными величинами на режимах перерасширения и недорасширения. А также и точно вывести закон горения ТТ от давления. ТТ на основе NaNO3(59%)+Сорбит(30%)+S(11%).

До этого ещё планирую совмещённый эксперимент на испытание безопасного разрушения корпуса и остановку горения. Первое для проверки безопасности двигателя для элементов конструкций пусковой установки (срыв верхней крышки-конуса, резкое падение давления => быстрая остановка горения), второе для определения конусности горения осевых зарядов по каналу, воспламеняемых газом сверху.
   

pokos

аксакал

Товарищи расчётчики, у меня к вам большая просьба.
Прикиньте, пожалуйста, до какой скорости можно разогнать в хорошем сопле воду при условии, что в камере 1000 градусов и 20 атмосфер.
Буду благодарен безмерно.
   
1 2 3 4 5 6 7 19

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