[image]

ЖРД на закиси азота: новые технологии

 
1 2 3 4 5 6 7 16
+
-
edit
 

Serge77

модератор

justman> длина имеет значение когда скорости реакции высоки а не такие миллимикронные как в этом эксперименте

Что-то я тут не понял. При любой скорости реакции верно следующее: если после прохода через насадку степень конверсии меньше 100%, то удлинив насадку, мы повысим степень конверсии (если нет равновесия). Ясно, что такое удлинение может быть непрактичным для РД, но для химической реакции вообще это всегда верно.
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> длина имеет значение когда скорости реакции высоки а не такие миллимикронные как в этом эксперименте
Serge77> Что-то я тут не понял. При любой скорости реакции верно следующее: если после прохода через насадку степень конверсии меньше 100%, то удлинив насадку, мы повысим степень конверсии (если нет равновесия). Ясно, что такое удлинение может быть непрактичным для РД, но для химической реакции вообще это всегда верно.

Даже если нет равновесия кроме температуры на скорость реакции влияет еще и концентрация. По моему в данной статье связь концентрации и температуры очевидна.

Суть не в том что длина не влияет суть в том что она влияет крайне слабо, по крайней мере при данной температуре и концентрации. Точнее куда слабее чем температура и концентрация.
С точки зрения моих "самоваров" в том реакторе что в статье газ вообще никуда не движется и полученная зависимость от температуры (и концентрации) для меня например очевидна.

Ну и потом не мне нужно эти вопросы задать а авторам статьи ;)
Я просто анализирую то, что вижу.
   
+
-
edit
 

Serge77

модератор

justman> Даже если нет равновесия кроме температуры на скорость реакции влияет еще и концентрация.

Конечно.

justman> Суть не в том что длина не влияет суть в том что она влияет крайне слабо, по крайней мере при данной температуре и концентрации. Точнее куда слабее чем температура и концентрация.

В общем согласен, хотя не знаю, в каких единицах сравнивать метры с градусами ;^))

justman> С точки зрения моих "самоваров" в том реакторе что в статье газ вообще никуда не движется и полученная зависимость от температуры (и концентрации) для меня например очевидна.

Так и для меня тоже.

justman> Я просто анализирую то, что вижу.

И я тоже.
   
AR a_centaurus #18.09.2007 17:11  @Incubus#16.09.2007 15:30
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Incubus> Было бы неплохо сферы, залитые раствором хлорида палладия, отвакуумировать дабы удалить пузырьки воздуха из пор.

"Поэзия, вроде добычи радия, в грамм добыча, в год труды ... " (В. Маяковский)
Извини `incubus` не сразу и заметил твой полезный совет... А именно их я ждал от просвещённой аудитории. На самом деле при подготовке носителя к покрытию каталистом его положено прокаливать (200-300 ºC). При этом испаряется вода из микропор (0.3-0.5 нм). А вот насчёт воздуха из под раствора хлористого палладия в солянке, что-то сомневаюсь. Будет ли заметное влияние при значительных проблемах откачки. У меня все pamping station в лаборатории чистые... А тут такой "букет" нанесёт в фильтры, осядет в трубы (и прореагирует с чем нибудь, н.р. алюминием) что потом придётся всё менять. Нужно спец.оборудование для таких грязных операций. А вот вопрос с восстановлением хлорида до металлического палладия меня волнует. Если этого опять же не делать, будет хоть какая-то активность у такого катализатора? Всё-таки содержание металла высокое - 40%.
   
+
-
edit
 

Incubus

втянувшийся

Там не нужен глубокий вакуум. Достаточно водоструйного насоса, т.е. давления 8-10 мм рт. ст.
   
AR a_centaurus #19.09.2007 17:25
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Да, переносный форвакуумный насос имеется. Можно попробовать. Критерием будет что? Лучшая адгезия каталиста к носителю?
   
+
-
edit
 

Incubus

втянувшийся

Визуально - прекращение выделения пузырьков воздуха.
Последствия - проникновения раствора хлорида палладия в поры и, как следствие, получение развитой каталитической поверхности.
   
AR a_centaurus #20.09.2007 01:17
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

На этих фото образец для лабораторных испытаний Electrojet_NOT_01. Предварительная сборка с каталитическим реактором внутри... Всё собралось прекрасно. Завтра покажу в деталях. NOT - Nitrous Охide thruster.
   
Это сообщение редактировалось 26.09.2007 в 17:35
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

Степень расширения сопла уж больно здорова ;)

В вакуумной камере его будете пускать ? ;)
   
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

justman> Степень расширения сопла уж больно здорова ;)
justman> В вакуумной камере его будете пускать ? ;)

Да уж, наверно расчитано на давление не меньше 100атм.
   
+
-
edit
 

Vinetic

новичок
Несколько вопросиков:

1. А какой вес получился у двигателя ??
2. Изолятор какой использывали и как герметезировали камеру после его вставки ??
3. Закись озота какая предпологается для использования ? процент, наличие стабилизаторов ?
   
AR a_centaurus #20.09.2007 17:15  @justman#20.09.2007 12:50
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

justman> Степень расширения сопла уж больно здорова ;)
justman> В вакуумной камере его будете пускать ? ;)

Всё бы вам прикалываться, Господа хорошие... Я ж написал, что сопло взял от старого стендового двигателя для "представительности"... Его роль пока сведётся к роли готового фланца с проточкой для о-ринга, который будет герметизировать керамическую вставку. Этот о-ринг предполагается изготовить из отожжённой меди. Другое уплотнение между передней крышкой и корпусом будет изготовлено из Al фольги. Давление в реакторе должно быть в пределах 4-5 бар. Для этого к баллону с закисью азота стыкуется регулятор давления с редуктором, снижающим давление с 780 до 60 psi. Используется газовая фаза, поэтому очевидно понадобится reciver для обеспечения постоянства давления на входе в реактор. В качестве соединений использованы стандартные fittings Swagеlok из нерж. Линия питания двигателя и заправки 1.5 баллона сделана из 6 мм нейлоновой трубки высокого давления (2000 psi). Нагреватель реактора предполагается намотать из 0.3 мм нихрома. Очевидно это будет сделано на намоточном станке, чтобы обеспечить высокую плотность намотки и необходимую электрическую мощность(50-60 W). Напомню, что этот тип двигателя использует электрический нагрев реакторного обьёма.
   
AR a_centaurus #20.09.2007 17:33  @Vinetic#20.09.2007 14:27
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Vinetic> Несколько вопросиков:
Vinetic> 1. А какой вес получился у двигателя ??
Vinetic> 2. Изолятор какой использывали и как герметезировали камеру после его вставки ??
Vinetic> 3. Закись озота какая предпологается для использования ? процент, наличие стабилизаторов ?

Прежде чем отвечать я бы тебе посоветовал прочитать первое сообщение этого топика. Потому что ты, как мне кажется, не понял: "об чём речь". Тебя всё время разворачивает на двигатель для модели. Нет, речь идёт о НИОКР монопропеллентного (сначала) двигателя спутниковой ориентации (thruster) на N2O. Первый образец разработан и изготавливается для использования его в качестве стендового двигателя для отработки систем, конструкции и технологий. Его масса (корпус сделан из стали) поэтому, намеренно сделана большой - ок.0.6 кг. Для лучшей термической стабильности системы. В качестве электро и теплоизоляции будет использован асбестовый шнур и керамические вата и картон. Рёбра на корпусе позволят лучше перераспределить поток тепла изнутри наружу. Про герметизацию смотри постом выше. Закись азота (не "озота", por favor!!!) обычная, технической grade. 99.2%... Про стабилизатор не понял? Ты про что?
   
AR a_centaurus #20.09.2007 17:54
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Electrojet NOT_01 "внутре": Фото 1,2,3 . Трубку инжектора предстоит припаять к переднему фланцу. А керамический гермоввод вклеить специальной термостойкой эпокси (AREMCO) в канал, сделанный в корпусе.
   
Это сообщение редактировалось 26.09.2007 в 17:37
AR a_centaurus #20.09.2007 17:59
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Foto 3. Catalytical reactor + N2O injector
   
Это сообщение редактировалось 26.09.2007 в 17:37
DE justman #21.09.2007 14:24  @a_centaurus#20.09.2007 17:15
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> Степень расширения сопла уж больно здорова ;)
justman>> В вакуумной камере его будете пускать ? ;)
a_centaurus> Всё бы вам прикалываться, Господа хорошие... Я ж написал, что сопло взял от старого стендового двигателя для "представительности"...

Извини, видимо пропустил что это старое сопло от другого двигателя.

>Его роль пока сведётся к роли готового фланца с проточкой для о-ринга, который будет герметизировать керамическую вставку. Этот о-ринг предполагается изготовить из отожжённой меди. Другое уплотнение между передней крышкой и корпусом будет изготовлено из Al фольги. Давление в реакторе должно быть в пределах 4-5 бар. Для этого к баллону с закисью азота стыкуется регулятор давления с редуктором, снижающим давление с 780 до 60 psi. Используется газовая фаза, поэтому очевидно понадобится reciver для обеспечения постоянства давления на входе в реактор.

А разве у вас редуктор не держит заданное давление ?
(Хотя ресивер он никогда не лишний)

>В качестве соединений использованы стандартные fittings Swagеlok из нерж. Линия питания двигателя и заправки 1.5 баллона сделана из 6 мм нейлоновой трубки высокого давления (2000 psi). Нагреватель реактора предполагается намотать из 0.3 мм нихрома. Очевидно это будет сделано на намоточном станке, чтобы обеспечить высокую плотность намотки и необходимую электрическую мощность(50-60 W). Напомню, что этот тип двигателя использует электрический нагрев реакторного обьёма.

Тягу предполагается записывать ?
   
DE justman #21.09.2007 14:37  @a_centaurus#20.09.2007 17:54
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

a_centaurus> Electrojet NOT_01 "внутре": Фото 1,2,3 . Трубку инжектора предстоит припаять к переднему фланцу. А керамический гермоввод вклеить специальной термостойкой эпокси (AREMCO) в канал, сделанный в корпусе.

Припаять ? А не отпаяется при ~1600 C в камере то ?
Хотя конечно при подаче возле инжектора теплоотвод приличный от испарения закиси.

Кстати время работы какое предполагается ?

Если небольшое то рёбра на корпусе как бы нафиг не нужны. Съём тепла естественной конвекцией смехотворно мал в таких изделиях. Проще и надёжнее оставить корпус гладким
но более массивным (т.н. ёмкостное охлаждения). Почти все спутниковые КДУ (корректирующие двигательные установки)имеют либо ёмкостное либо смешанное (сопло-радиационное, камера ёмкостное) охлаждение. Но у них режим работы импульсный (короткими импульсами). Так проще и импульс тяги регулировать (если известен импульс тяги одного "пука" то просто программируется число "пуков") и охлаждать проще. Поэтому основная масса микрушки это клапан который опеспечивает такие импульсы.

Кстати вариант с регенеративным охлаждением тоже просматривается. Но это сложнее исполнить.
   
AR a_centaurus #21.09.2007 18:53  @justman#21.09.2007 14:37
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

justman> Припаять ? А не отпаяется при ~1600 C в камере то ?
justman> Хотя конечно при подаче возле инжектора теплоотвод приличный от испарения закиси.

Нет, конечно, там ведь охлаждение потоком окислителя. Потом "пайка" иметеся в виду или тв. припоем (сам) либо "microplasma", которая паяет чистым серебром.

justman> Кстати время работы какое предполагается ?

Несколько минут.

justman> Если небольшое то рёбра на корпусе как бы нафиг не нужны. Съём тепла естественной конвекцией смехотворно мал в таких изделиях. Проще и надёжнее оставить корпус гладким но более массивным
Это не совсем так. У меня достаточный опыт в проектировании и эксплуатации мощных источников света (несколько kW) - симуляторов солнечного излучения и АЧТ (black body). Последние, кстати очень похожи по устройству на кат. реакторы. Диссипации тепла с внешней поверхности им очень помогали именно радиаторы с принудительным воздушным охлаждением. Ведь переизлучение тепла идёт не только конвекцией, но и излучением с поверхности. А оно тем интенсивнее, чем развитие эта поверхность. Так же для этих целей можно применять материалы на фазовых переходах. Кстати, рёбра сделаны достаточно толстыми, что позволяет устройству хорошо аккумулировать тепло (ёмкостное охлаждение).

Почти все спутниковые КДУ (корректирующие двигательные установки) имеют либо ёмкостное либо смешанное (сопло-радиационное, камера ёмкостное) охлаждение. Но у них режим работы импульсный (короткими импульсами). Так проще и импульс тяги регулировать (если известен импульс тяги одного "пука" то просто программируется число "пуков") и охлаждать проще. Поэтому основная масса микрушки это клапан который опеспечивает такие импульсы.

Это ведь образец для лабораторных испытаний, а не прототип лётной модели. С устройством трастеров (пшикалок) на гидразине я хорошо знаком, так как принимал участие в их испытаниях. Ну и читал, естественно книги по дизайну оных.
   
AR a_centaurus #21.09.2007 19:06  @justman#21.09.2007 14:24
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

justman> А разве у вас редуктор не держит заданное давление ?
justman> (Хотя ресивер он никогда не лишний)

Кроме давления reciver ещё и постоянный расход (caudal) поддерживает.

justman> Тягу предполагается записывать ?

Посмотрим на развитие ситуации. Рано или поздно эту проблему надо будет решать
   
DE justman #24.09.2007 13:53  @a_centaurus#21.09.2007 18:53
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> Если небольшое то рёбра на корпусе как бы нафиг не нужны. Съём тепла естественной конвекцией смехотворно мал в таких изделиях. Проще и надёжнее оставить корпус гладким но более массивным
a_centaurus> Это не совсем так. У меня достаточный опыт в проектировании и эксплуатации мощных источников света (несколько kW)

Несколько kWt это очень мало. К примеру общая тепловая мощность наших типичных экспериментальных двигателей с критикой 5 мм порядка 200-250 kWt. Там без охлаждения даже
молибден стоит всего секунд 10 от силы ... Если данный двигатель будет иметь тепловую мощность всего несколько kWt это возможно и пройдёт.

>- симуляторов солнечного излучения и АЧТ (black body). Последние, кстати очень похожи по устройству на кат. реакторы. Диссипации тепла с внешней поверхности им очень помогали именно радиаторы с принудительным воздушным охлаждением.

Принудительная (вынужденная) конвекция это совсем другой разговор ;)
Особенно если охладитель - вода ;)

>Ведь переизлучение тепла идёт не только конвекцией, но и излучением с поверхности. А оно тем интенсивнее, чем развитие эта поверхность.

Сталь в атмосфере может отдать излучением позорно мало. От % до долей % от общего теплового потока.

> Так же для этих целей можно применять материалы на фазовых переходах.

Вот это уже наш подход ;) Правильно. Для таких целей абляционное охлаждение самое оно.

> Кстати, рёбра сделаны достаточно толстыми, что позволяет устройству хорошо аккумулировать тепло (ёмкостное охлаждение).

Если бы их небыло то время прогрева такой болванки было бы больше вдвое ;)

a_centaurus> Это ведь образец для лабораторных испытаний, а не прототип лётной модели. С устройством трастеров (пшикалок) на гидразине я хорошо знаком, так как принимал участие в их испытаниях. Ну и читал, естественно книги по дизайну оных.

Ну я как бы тоже ;) Они даже слетали один раз в 1988 году на большом таком "спутнике" на букву "Б" ;)


Кстати тепловую мощность двигателя можно довольно точно оценить зная расход NOX
   
DE justman #24.09.2007 14:01  @a_centaurus#21.09.2007 19:06
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> А разве у вас редуктор не держит заданное давление ?
justman>> (Хотя ресивер он никогда не лишний)
a_centaurus> Кроме давления reciver ещё и постоянный расход (caudal) поддерживает.

Ну расход это всего навсего функция давления.

PS: Я все время забываю что вы не используете сверхзвуковые мерные сопла на магистрали. Это довольно удобно. Оттарировал такое сопло по входному давлению и пока редуктор
держит заданное давление на выходе (по мере расхода баллона он в конце-концов этого сделать не сможет из за падения давления в баллоне) которое одновременно является давлением перед сверхзвуковым мерным соплом и источник с точно настраиваемым расходом компонента готов.
   
+
-
edit
 

Serge77

модератор

justman> сверхзвуковые мерные сопла

Я правильно понял - расход через мерное сопло зависит только от давления на входе в сопло и не зависит от сопротивления(противодавления) с обратной стороны?
А какой перепад давления нужен для создания сверхзвукового потока?
   
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> сверхзвуковые мерные сопла
Serge77> Я правильно понял - расход через мерное сопло зависит только от давления на входе в сопло и не зависит от сопротивления(противодавления) с обратной стороны?

Да. С некоторой поправкой на температуру.

Serge77> А какой перепад давления нужен для создания сверхзвукового потока?


p/p* < [2/(k+1)]^[k/(k-1)]

P* - давление торможения перед соплом

Для каждого такого сопла строится несколько графиков g=f(p,T) для разных температур.
Кстати по этим диаграммам легко пересчитывать сопло на другой компонент.
   
+
-
edit
 

SashaPro

аксакал

Serge77>> А какой перепад давления нужен для создания сверхзвукового потока?
justman> p/p* < [2/(k+1)]^[k/(k-1)]
justman> P* - давление торможения перед соплом

Нифига не понял этого неравенства. p/p* > 1, а [2/(k+1)]^[k/(k-1)] всегда < 1.
   
DE justman #24.09.2007 16:13  @SashaMaks#24.09.2007 15:18
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

Serge77>>> А какой перепад давления нужен для создания сверхзвукового потока?
justman>> p/p* < [2/(k+1)]^[k/(k-1)]
justman>> P* - давление торможения перед соплом
SashaPro> Нифига не понял этого неравенства. p/p* > 1, а [2/(k+1)]^[k/(k-1)] всегда < 1.

p/p* > 1 ? А подумать ? ;)

Я даже специально пояснение написал для тех кто не в курсе что "*" обозначают параметры торможения перед соплом.

PS: Данное выражение следует из т.н. "газодинамической функции пи"

PPS: Не могу же я тут весь учебник элементарной газодинамики расписывать ;) Ну почитайте же вы что нибудь на эту тему в конце-концов :)

Вот вам пара ссылок на Генриха Наумыча (к сожалению только ослиные)

ed2k: Abramovich_Pricl_gazodin_1.djvu [8,85МБ]
ed2k: Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Часть 2.djvu [5,46МБ]
   
1 2 3 4 5 6 7 16

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