Skylon - про(ж)ект от Алана Бонда

Это не обязательно - профилировка лишь способ повышения эффективности, а не непременное условие работы.
Тепловое сопло в принципе вполне может быть абсолютно прямым, без профилировки. Ну, в теории - в железе, повторюсь, никто никогда не делал, насколько мне известно (полутепловые сопла ЖРД не в счёт).

Lamort>> Да-да, а разность давлений это только способ трансформации внутренней энергии газа в механическую работу.
Fakir> Разность давлений - фундаментальная вещь для любого типа сопла.
Fakir> Нету разности - нету потока в сопле. Тчк.

Fakir вы так лихо поменяли точку зрения, - только что у вас сила была приложена к трубе "в связи с теплопередачей", а теперь вообще куда-то делась.

Я ошибался, одной дозвуковой части недостаточно, в критическом сечении минимальное давление, но на выходе сверхзвуковой части теплового сопла полное давление может быть выше начального.
Ваша вожделенная разность давлений есть, - в статическое давление в трубе монотонно падает.

Lamort>> Давайте я сформулирую по-другому, - вот стоит эта труба в атмосфере, и мы включили процесс разгона газа в трубе.

Fakir> Если прямая труба просто стоит в атмосфере - справа атмосфера, слева атмосфера - и вы включили печку, то никакого процесса разгона не будет.
Fakir> Это то же самое, что просто сопло Лаваля, открытое с двух сторон, поставить.
Fakir> Подвод тепла в тепловом сопле не разгоняет газ, как бы парадоксально это не звучало. На самом деле теплоподвод лишь даёт разности давлений возможность разогнать газ. Точно так же, как и профилировка сопла Лаваля - вернее, хуже, чем она.
Да, вот только тепловое сопло это не геометрическое сопло, которое никакой энергии газу не добавляет.
В дозвуковой части теплового сопла газ получает энергию и почему бы ей не разогнать газ.

Lamort>> Если газ будет вылетать с той стороны в которую он разгоняется, значит он приобрёл какой-то импульс и что-то каким-то образом должно приобрести импульс в обратную сторону.
Fakir> Он не будет вылетать. Не с чего.
Lamort>> Поскольку иначе нарушится закон сохранения импульса, - тут вас это почему-то не смущает.
Fakir> Не нарушится.
Lamort>> Если что-то приобретёт импульс в обратную сторону, то что это такое, то, что приобретёт импульс, и каким образом это будет происходить?
Fakir> Не приобретёт.

Вы попытались уйти от вопроса куда приложена сила, но если со стороны выхода из теплового сопла давление будет ниже, ничего не изменится.
Полное давление на выходе больше, чем на входе, - газ каким-то образом разогнался и сила должна быть как-то приложена в трубе.

Куда и как она приложена и как это реализуется с точки зрения механики? Пусть на микроскопическом уровне реализуется, не имеет значения.

Lamort> Fakir вы так лихо поменяли точку зрения, - только что у вас сила была приложена к трубе "в связи с теплопередачей", а теперь вообще куда-то делась.

Ы? Вас интересовало, каким образом сила может быть приложена к открытой с обоих концов прямой трубе - я вам ответил.

Lamort> Ваша вожделенная разность давлений есть, - в статическое давление в трубе монотонно падает.

Это не та разность. Вернее, иная причина падения.

Lamort> Да, вот только тепловое сопло это не геометрическое сопло, которое никакой энергии газу не добавляет.

Добавлять-то оно добавляет - но не позволяет эффективно использовать эту добавку.

Lamort> В дозвуковой части теплового сопла газ получает энергию и почему бы ей не разогнать газ.

Ну что значит почему - потому что не получается. На пальцах и вам я этого объяснить не смогу - берите любую хорошую книжку по прикладной газодинамике, там все выкладки даются.
Вариант объяснения "без формул" см. ниже.

Lamort> Вы попытались уйти от вопроса куда приложена сила, но если со стороны выхода из теплового сопла давление будет ниже, ничего не изменится.

Научитесь задавать вопросы и чётко их формулировать - глядишь, в процессе ответ и сам появится как минимум наполовину


Lamort> Полное давление на выходе больше, чем на входе, - газ каким-то образом разогнался и сила должна быть как-то приложена в трубе.
Lamort> Куда и как она приложена и как это реализуется с точки зрения механики?

Да элементарно Я уже обнамекался - говоря про разность давлений.

У ёмкости с высоким давлением (например, камеры сгорания), откуда и вытекает через сопло газ в область с более низким давлением - у этой ёмкости есть задняя стенка Естественно, к ней и приложена сила.

ЖРД с полутепловым соплом на картинке левый нижний.
http://en.coolreferat.com/ref-2_700943268-6418.coolpic

Предельный случай скоростной камеры — камера с полутепловым соплом, когда FK = FKp и нет сужающейся части сопла. Рабочее тело ускоряется до скорости звука за счет подвода теплоты. Камера сгорания совмещена с докритической частью сопла.

...

Физическую причину снижения полного давления, именуемого «тепловым сопротивлением», можно представить как реализацию термодинамического процесса — подвода теплоты к расширяющемуся (ускоряющемуся, снижающему давление) рабочему телу, т.е. по стадиям: расширение, подогрев, сжатие.

Этот процесс как основной входит в условный термодинамический цикл, обратный циклу теплового ракетного двигателя с идеальной изобарной камерой, где подвод теплоты идет при максимальном давлении. Термодинамическая противоположность циклов'обеспечивает обратный эффект — в скоростной камере сгорания часть полного давления идет на повышение статической температуры.

Другая интерпретация «теплового сопротивления» базируется на неизбежности роста энтропии S при подводе теплоты Q для реальных процессов: dS = dQ/T > 0. Рост энтропии отражает диссипацию, т.е. «снижение качества» энергии, которое выражается в снижении полного давления, что неизбежно
и происходит.
Обратим внимание, что для данного рабочего тела с заданной температурой торможения при постоянном минимальном давлении в цикле (в выходном сечении сопла) именно полное давление определяет возможную степень преобразования тепловой энергии в кинетическую энергию истекающего потока.

 

В случае полутеплового сопла с прямой дозвуковой частью и "лавалевской" сверхзвуковой к силе, приложенной к задней стенке, добавляется еще сила, приложенная к расширяющейся части сопла.

Lamort>> В дозвуковой части теплового сопла газ получает энергию и почему бы ей не разогнать газ.
Fakir> Ну что значит почему - потому что не получается. На пальцах и вам я этого объяснить не смогу - берите любую хорошую книжку по прикладной газодинамике, там все выкладки даются.
Абрамович устроит?
Там написано, что на выходе сверхзвуковой части теплового сопла полное давление больше, чем на входе, значит получается.
Между прочим, есть ещё и механическое сопло, - это обычный компрессор, может он тоже не может разогнать газ, если входное давление ниже выходного?

Fakir> Да элементарно Я уже обнамекался - говоря про разность давлений.
Fakir> У ёмкости с высоким давлением (например, камеры сгорания), откуда и вытекает через сопло газ в область с более низким давлением - у этой ёмкости есть задняя стенка Естественно, к ней и приложена сила.
И всё? Больше ни к чему не приложена?
Извините, а откуда тогда берётся прирост полного давления на выходе и какой силой он скомпенсирован? Ваш ответ это просто очередная попытка ухода от ответа и всё, как и "трение связное с теплопередачей".

Ничего не выйдет, нужна "касательная сила", вы наверно просто не знаете как она возникает?

Lamort> Абрамович устроит?

Отлично. Только его надо читать медленно, вдумчиво, по многу раз и лучше с начала. Это сложная книжка, написана похуже Ландавшица, пожалуй.

Lamort> Там написано, что на выходе сверхзвуковой части теплового сопла полное давление больше, чем на входе, значит получается.

Внимательнее читайте.

Lamort> Между прочим, есть ещё и механическое сопло, - это обычный компрессор, может он тоже не может разогнать газ, если входное давление ниже выходного?

Раз уж открыли Абрамовича, и отыскали раздел про соотношения Вулиса - так читайте внимательно, там должно быть сказано битым словом про непременную необходимость перепада давлений для ЛЮБОГО типа сопла из четырёх мыслимых.

Fakir>> У ёмкости с высоким давлением (например, камеры сгорания), откуда и вытекает через сопло газ в область с более низким давлением - у этой ёмкости есть задняя стенка Естественно, к ней и приложена сила.
Lamort> И всё? Больше ни к чему не приложена?

В конструкции вида "прямая труба, заглушенная с одного конца, и открытая с другого" - нет.
Если пренебрегать трением.

Lamort> Извините, а откуда тогда берётся прирост полного давления на выходе и какой силой он скомпенсирован?

Вы не разобрались с тем, что такое "полное давление".

Lamort>> Абрамович устроит?
Fakir> Отлично. Только его надо читать медленно, вдумчиво, по многу раз и лучше с начала. Это сложная книжка, написана похуже Ландавшица, пожалуй.
Fakir, вы правда считаете, что соображаете всё по любому вопросу, скажите, а с чего вы взяли, что вообще хорошо соображаете? Я постоянно вижу как вы уходите от конкретного ответа.

Lamort>> Там написано, что на выходе сверхзвуковой части теплового сопла полное давление больше, чем на входе, значит получается.
Fakir> Внимательнее читайте.
Вам график роста полного давления привести? Он есть вот в этой работе, которая посвящена использованию теплового сопла в качестве компрессора и выполнена представителем ФАКИ.
http://faki.fizteh.ru/pub/archive/.../spaceenergy/m_37s3ua.html
Lamort>> Между прочим, есть ещё и механическое сопло, - это обычный компрессор, может он тоже не может разогнать газ, если входное давление ниже выходного?
Fakir> Раз уж открыли Абрамовича, и отыскали раздел про соотношения Вулиса - так читайте внимательно, там должно быть сказано битым словом про непременную необходимость перепада давлений для ЛЮБОГО типа сопла из четырёх мыслимых.
Таким образом механический компрессор ТРД работать не будет, а самолёты сейчас это вот прочитают и с горя попадают на землю?
Может быть имеется в виду перепад давления в самом сопле?

Lamort>> И всё? Больше ни к чему не приложена?
Fakir> В конструкции вида "прямая труба, заглушенная с одного конца, и открытая с другого" - нет.
Fakir> Если пренебрегать трением.
Не заглушенная с одного конца, а открытая с обоих концов.

Lamort>> Извините, а откуда тогда берётся прирост полного давления на выходе и какой силой он скомпенсирован?
Fakir> Вы не разобрались с тем, что такое "полное давление".
Я разобрался с тем, что такое "полное давление", вы просто в очередной раз пытаетесь уйти от конкретного ответа.
Посмотрим как эволюционирует ваша точка зрения в связи с тем, что я дал вам ссылку на работу представителя ФАКИ.

Lamort> Fakir, вы правда считаете, что соображаете всё по любому вопросу, скажите, а с чего вы взяли, что вообще хорошо соображаете?

Соображаю по тем, по к-м соображаю. Специальность у меня в общем-то гидродинамическая.
Про тепловое сопло был вопрос на сдаче зачёта (или экзамена? уже не помню).

И испытываю сейчас сильнейшее желание окончательно послать вас нахер, как упёртого и ленивого ламера.

Принцип выставления оценок на экзамене:

Кое-что знает - 5
Хоть что-то знает - 4
Ничего не знает - 3
Ничего не знает и хамит - 2


Lamort> Вам график роста полного давления привести?

Мне - не надо. Как и таблицу умножения. Сами разберитесь.

Lamort> Таким образом механический компрессор ТРД работать не будет, а самолёты сейчас это вот прочитают и с горя попадают на землю?

Компрессор ТРД тут вообще ни при чём. Забудьте пока про ТРД, или запутаетесь окончательно.

Lamort> Может быть имеется в виду перепад давления в самом сопле?


Перепад СТАТИЧЕСКОГО давления имеется в виду. Везде (в Абрамовиче и не только), где говорится о давлении без уточнений ("полное") - имеется в виду именно статическое давление.

Ну русским же по белому в Абрамовиче написано, дословно цитирую:

Разумеется, что ускорение газового потока в сопле при любой комбинации воздействий требует достаточного перепада давлений между сечениями, расположенными перед и за соплом.

 

Что тут непонятно? Ладно, можно не понять формулы - но простой и чёткий вывод?

Lamort> Не заглушенная с одного конца, а открытая с обоих концов.

Тягу произвести не сможет, если она без трения, открытая с обоих концов и прямая, без "ступенек".
Точно так же, как не производит тяги боковая цилиндрическая поверхность КС полутеплового ЖРД.

Lamort> Я разобрался с тем, что такое "полное давление", вы просто в очередной раз пытаетесь уйти от конкретного ответа.

Если б разобрались - то не несли бы эти глупости.

Lamort> Посмотрим как эволюционирует ваша точка зрения в связи с тем, что я дал вам ссылку на работу представителя ФАКИ.

Никак. С чего бы ей меняться? Всё то же самое, что в Абрамовиче и везде.
Статическое давление вдоль теплового сопла падает. Полное давление в тепловом сопле может расти, но пользы от этого, в сущности, нет. Собственно, именно поэтому тепловые сопла - такая экзотика. "Неуловимый Джо".

Работа-то не про сопло, и уж тем более не про "ПВРД из прямой трубы", а про компрессор. Что именно и подразумевает не открытую с обеих сторон трубу, а наличие "заглушки" сзади ("заглушка" - не обязательно глухая стенка, это может быть "ступенька" в тракте, изменение сечения и др.).
Работа, собственно, первого приближения (т.к. одномерна) - на практике реализовать безударный вход сверхзвукового потока газа в прямую трубу невозможно, всё будет хитрее.

Fakir> Про тепловое сопло был вопрос на сдаче зачёта (или экзамена? уже не помню).
Fakir> И испытываю сейчас сильнейшее желание окончательно послать вас нахер, как упёртого и ленивого ламера.
Fakir> Принцип выставления оценок на экзамене:

А вы не на экзамене, это вы себе набиваете цену, а не я, меня интересует конкретный вопрос и всё.

Fakir> Никак. С чего бы ей меняться? Всё то же самое, что в Абрамовиче и везде.
Fakir> Статическое давление вдоль теплового сопла падает. Полное давление в тепловом сопле может расти, но пользы от этого, в сущности, нет. Собственно, именно поэтому тепловые сопла - такая экзотика. "Неуловимый Джо".
Скажите прямо, эту штуковину можно использовать как компрессор или нет? Например вместо компрессора турбореактивного двигателя?

Я совершенно откровенно не понимаю почему если полное давление на выходе, - сумма скоростного напора и статического давления, выше, чем наружное давление, эту штуковину нельзя использовать для увеличения давления.

Fakir> Работа-то не про сопло, и уж тем более не про "ПВРД из прямой трубы", а про компрессор. Что именно и подразумевает не открытую с обеих сторон трубу, а наличие "заглушки" сзади ("заглушка" - не обязательно глухая стенка, это может быть "ступенька" в тракте, изменение сечения и др.).
Lamort> Ничего не понял, если эта труба будет выходить в другую трубу шире или уже эту штуковину можно будет использовать как компрессор?

Вот ещё что непонятно, - если в трубе не возникает никакой силы помимо перепада давления между входом и выходом, - допустим, что на выходе просто вакуум, то зачем вообще нужно это "тепловое сопло"?
Чем оно будет отличаться от обычной трубы?
В геометрическом сопле газ ускоряется, но при этом он создаёт давление на камеру сгорания и на расширяющуюся часть сопла, а также падает давление на сужающуюся часть сопла.
А в данном случае не произойдёт ничего вообще, или произойдёт?

Сказать ещё проще, мне нужен некий компрессор без лопаток, одни вариант у меня уже есть, точнее сказать, даже два, в одном случае компрессор просто не нужен.

Lamort> Скажите прямо, эту штуковину можно использовать как компрессор или нет?

В принципе - можно. Но в чистом виде наверняка бессмысленно.

Lamort> Например вместо компрессора турбореактивного двигателя?

В принципе - можно в дозвуковом.
В сверхзвуковом прямое тепловое сопло даже не то что бессмысленно в чистом виде, а просто тупо не получится - непременно будут скачки уплотнения.

Lamort> Я совершенно откровенно не понимаю почему если полное давление на выходе, - сумма скоростного напора и статического давления, выше, чем наружное давление, эту штуковину нельзя использовать для увеличения давления.

Можно, конечно. Но чтобы увеличить статическое давление, конвертировать полное в статическое - поток надо затормозить. Т.е. "включить геометрию".

Но в контексте ГПВРД - всё это не имеет особого смысла; в ГПВРД проблема не в том, чтобы повысить полное давление (его там более чем достаточно), и даже не в том, чтобы повысить статическое - тоже не такая уж большая проблема; проблема повысить давление, затормозить поток, и чтобы он был при этом не слишком горячим (чтобы топливо еще нагревало его при сгорании, а не охлаждало за счёт диссоциации) - всё это вместе.
Поэтому в бондовском движке охлаждение преследует иную цель, нежели в классическом тепловом сопле (или компрессоре, если развернуть сопло на 180).
Соответственно, и компрессор любой системы несколько иные функции должен выполнять по ср. с обычным ТРД. Охлаждение там именно для того, чтобы охладить - а не для того, чтобы сжать/разогнать/затормозить. Ну или, иначе говоря, чтобы затормозить и поджать, не перегрев.

Lamort> Вот ещё что непонятно, - если в трубе не возникает никакой силы помимо перепада давления между входом и выходом, - допустим, что на выходе просто вакуум, то зачем вообще нужно это "тепловое сопло"?

Затем же, зачем и любое другое сопло.

Lamort> Чем оно будет отличаться от обычной трубы?

Ну написано же в Абрамовиче. Через обычную трубу вытекать будет с другой скоростью и расходом при том же перепаде давлений.

Lamort>> Скажите прямо, эту штуковину можно использовать как компрессор или нет?
Fakir> В принципе - можно. Но в чистом виде наверняка бессмысленно.
Тогда оно должно работать как труба открытая с двух сторон в атмосфере, если это компрессор.
Lamort>> Например вместо компрессора турбореактивного двигателя?
Fakir> В принципе - можно в дозвуковом.
Почему в дозвуковом? Для дозвукового режима на выходе меньше и статическое давление и полное давление, - в критическом сечении оно минимально.

Fakir> В сверхзвуковом прямое тепловое сопло даже не то что бессмысленно в чистом виде, а просто тупо не получится - непременно будут скачки уплотнения.
В той работе, которая указана выше за основу компрессора берётся именно сверхзвуковая часть сопла.
Что касается скачков уплотнения, то они возникают при торможении газа, а здесь газ разгоняется, - возможно это не одно и то же в смысле скачков уплотнения.

Fakir> Можно, конечно. Но чтобы увеличить статическое давление, конвертировать полное в статическое - поток надо затормозить. Т.е. "включить геометрию".
Ну вот, мы имеем некое устройство, - труба открытая в атмосферу, это и есть "включение геометрии", поток расширяется.
На входе одно давление, на выходе другое, где приложена "добавочная часть давления на выходе"?

Fakir> Но в контексте ГПВРД - всё это не имеет особого смысла; в ГПВРД проблема не в том, чтобы повысить полное давление (его там более чем достаточно), и даже не в том, чтобы повысить статическое - тоже не такая уж большая проблема; проблема повысить давление, затормозить поток, и чтобы он был при этом не слишком горячим (чтобы топливо еще нагревало его при сгорании, а не охлаждало за счёт диссоциации) - всё это вместе.
Наплевать мне на ГПВРД, мне не наплевать на громадный компрессор турбореактивного двигателя или двигателей для разгона первой ступени аппарата массой тонн 400-800, который после достижения скорости 700-800 м/с надо будет за счёт топлива ЖРД разгонять ещё и до скорости разделения ступеней, около 3000 м/с.
Его надо или отделять в виде какого-то разгонного блока или он сильно снизит общую эффективность.

Fakir> Поэтому в бондовском движке охлаждение преследует иную цель, нежели в классическом тепловом сопле (или компрессоре, если развернуть сопло на 180).
Это понятно, но есть желание вообще выкинуть как-то лопаточную машину пусть даже за счёт не слишком оптимальной работы ВРД на низкой скорости.

Fakir> Соответственно, и компрессор любой системы несколько иные функции должен выполнять по ср. с обычным ТРД. Охлаждение там именно для того, чтобы охладить - а не для того, чтобы сжать/разогнать/затормозить. Ну или, иначе говоря, чтобы затормозить и поджать, не перегрев.
Кстати, это довольно интересно, получается, что у него на этом компрессоре входящий газ будет разгоняться и температура торможения возле компрессора будет ещё выше?

Lamort>> Вот ещё что непонятно, - если в трубе не возникает никакой силы помимо перепада давления между входом и выходом, - допустим, что на выходе просто вакуум, то зачем вообще нужно это "тепловое сопло"?
Fakir> Затем же, зачем и любое другое сопло.
Тогда в нём где-то должно быть приложено дополнительное давление, если даже оно не работает как компрессор. В геометрическом сопле понятно где оно приложено, тут нет.

Lamort>> Чем оно будет отличаться от обычной трубы?
Fakir> Ну написано же в Абрамовиче. Через обычную трубу вытекать будет с другой скоростью и расходом при том же перепаде давлений.
Значит эта штука никак не увеличивает перепад давлений, она только увеличивает удельный импульс (уменьшает расход газа) за счёт которого возникает перепад между входом и выходом?
Если это так, это принципиальное отличие от геометрического сопла, в котором возникает дополнительная сила сравнительно с обычной дыркой у которой плоские стенки.

Я ничего не доказываю, - человек с ФАКИ сделал работу, что из теплового сопла можно сделать компрессор, вот у меня и возникает вопрос где будет возникать дополнительное давление.

Lamort> Тогда оно должно работать как труба открытая с двух сторон в атмосфере, если это компрессор.

Нет!!!

Lamort> Почему в дозвуковом?

Потому что в дозвуковом нет проблемы впустить поток в прямую трубу. Сверхзвуковой поток вы в неё не впустите так просто.

Lamort> В той работе, которая указана выше за основу компрессора берётся именно сверхзвуковая часть сопла.

Потому что там всё в первом приближении, вопрос о впуске потока в компрессор остаётся за кадром.
Это ж по сути студенческий диплом. Естественно, он не может претендовать на полноту - иначе это уже бы был минимум диссер.

Lamort> Что касается скачков уплотнения, то они возникают при торможении газа, а здесь газ разгоняется, - возможно это не одно и то же в смысле скачков уплотнения.

Компрессор ЛЕТИТ В ВОЗДУХЕ. Есть ТОРЕЦ компрессора.

Lamort> Ну вот, мы имеем некое устройство, - труба открытая в атмосферу, это и есть "включение геометрии", поток расширяется.

А толку?

Lamort> На входе одно давление, на выходе другое, где приложена "добавочная часть давления на выходе"?

Это уже НЕ ДАВЛЕНИЕ в такой постановке! Не статическое т.е. А просто энергия. Силы никакие не задействованы.

Lamort> Наплевать мне на ГПВРД, мне не наплевать на громадный компрессор турбореактивного двигателя

Тут компрессор из теплового сопла бесполезен.

Lamort> Это понятно, но есть желание вообще выкинуть как-то лопаточную машину пусть даже за счёт не слишком оптимальной работы ВРД на низкой скорости.

ИМХО, нет никакого смысла. Выигрыш в лучшем случае в массе, и то очень далеко не факт.

Lamort> Кстати, это довольно интересно, получается, что у него на этом компрессоре входящий газ будет разгоняться и температура торможения возле компрессора будет ещё выше?

В компрессоре поток не должен разгоняться - только тормозиться. В чём и смысл. Скорость трансформируется в статическое давление.

Fakir>> Затем же, зачем и любое другое сопло.
Lamort> Тогда в нём где-то должно быть приложено дополнительное давление, если даже оно не работает как компрессор. В геометрическом сопле понятно где оно приложено, тут нет.

Где в сопле Лаваля дополнительное давление?! Нет его: одно на входе, и другое (меньшее) на выходе - всё. В промежутке давление монотонно падает - см. рис.

Lamort> Значит эта штука никак не увеличивает перепад давлений, она только увеличивает удельный импульс (уменьшает расход газа) за счёт которого возникает перепад между входом и выходом?

Ну да. Только перепад возникает не за счёт этого, а по др. причинам - как-то вот поддерживаем давление в КС, каким способом - не суть. Перепад "по построению" внешняя вещь. Сопло лишь помогает реализовать этот перепад.

Lamort> Если это так, это принципиальное отличие от геометрического сопла, в котором возникает дополнительная сила сравнительно с обычной дыркой у которой плоские стенки.

Да в чём?!

Lamort> Я ничего не доказываю, - человек с ФАКИ сделал работу, что из теплового сопла можно сделать компрессор, вот у меня и возникает вопрос где будет возникать дополнительное давление.

Ну естественно можно сделать из теплового сопла компрессор. Просто по определению.
Снимаете сопло - любое - на кино/видео, запускаете плёнку в обратную сторону - и получаете компрессор.
Любое сопло наоборот - и будет компрессор. Что Лаваля, что любое другое.
Скорость набегающего потока конвертируется в давление (статическое), всё.
Ну в тепловом компрессоре в некоторых случаях получите еще добавку от подведенного тепла.
В некоторых! Т.к. в зависимости от режима вы можете тепло и отбирать - тогда наоборот, потери.

Lamort>> Тогда оно должно работать как труба открытая с двух сторон в атмосфере, если это компрессор.
Fakir> Нет!!!
Я не знаю что вы называете компрессором, - у вас есть пылесос с функцией выдува? С одной стороны атмосфера, с другой в шланге повышенное давление, вот это компрессор.
Что там между этими двумя сечениями без разницы, если это компрессор, только если это не ёмкость со сжатым газом.

Lamort>> Почему в дозвуковом?
Fakir> Потому что в дозвуковом нет проблемы впустить поток в прямую трубу. Сверхзвуковой поток вы в неё не впустите так просто.
Так у меня другая задача, скорость потока на входе в трубу будет значительно меньше скорости звука, - я так думаю, что около 100 м/с.

Lamort>> В той работе, которая указана выше за основу компрессора берётся именно сверхзвуковая часть сопла.
Fakir> Потому что там всё в первом приближении, вопрос о впуске потока в компрессор остаётся за кадром.
Это меня вполне устроит, я знаю как сделать предварительный разгон газа, но меня не устраивает невысокая степень повышения давления при торможении дозвукового потока газа.

Fakir> Это ж по сути студенческий диплом. Естественно, он не может претендовать на полноту - иначе это уже бы был минимум диссер.
Диплом или нет, главное что не лажа, поскольку я видел и такие случаи.

Lamort>> Что касается скачков уплотнения, то они возникают при торможении газа, а здесь газ разгоняется, - возможно это не одно и то же в смысле скачков уплотнения.
Fakir> Компрессор ЛЕТИТ В ВОЗДУХЕ. Есть ТОРЕЦ компрессора.
Вот мой пылесос, он никуда не летит и работает как компрессор, компрессор турбореактивного двигателя тоже никуда не летит, если самолёт стоит.

Lamort>> Ну вот, мы имеем некое устройство, - труба открытая в атмосферу, это и есть "включение геометрии", поток расширяется.
Fakir> А толку?
Толк тот же самый, что и при торможении набегающего потока ПВРД.

Lamort>> На входе одно давление, на выходе другое, где приложена "добавочная часть давления на выходе"?
Fakir> Это уже НЕ ДАВЛЕНИЕ в такой постановке! Не статическое т.е. А просто энергия. Силы никакие не задействованы.
Далее мы его затормозили, получилось увеличение давления, - с какой стати с одним набегающим потоком это получится, а с другим нет?

Lamort>> Наплевать мне на ГПВРД, мне не наплевать на громадный компрессор турбореактивного двигателя
Fakir> Тут компрессор из теплового сопла бесполезен.
Lamort>> Это понятно, но есть желание вообще выкинуть как-то лопаточную машину пусть даже за счёт не слишком оптимальной работы ВРД на низкой скорости.
Fakir> ИМХО, нет никакого смысла. Выигрыш в лучшем случае в массе, и то очень далеко не факт.
Вы совершенно правы, выигрываем именно в массе. Обыкновенный ТРДД современных скоростных реактивных самолётов имеет отношение форсажной тяги к массе двигателя около 10, даже несколько меньше.
Если тяговооруженность аппарата 0.5, то один двигатель будет весить 5% от стартовой массы аппарата, для аппарата со стартовой массой 400 тонн это тащить до 3000 м/с лишние 20 тонн компрессора.

Lamort>> Кстати, это довольно интересно, получается, что у него на этом компрессоре входящий газ будет разгоняться и температура торможения возле компрессора будет ещё выше?
Fakir> В компрессоре поток не должен разгоняться - только тормозиться. В чём и смысл. Скорость трансформируется в статическое давление.
Так он где-то же будет тормозиться в этом двигателе Skylon-а, в этом месте он будет нагреваться, а мы его хотим охладить.
Может для этого предусмотрено сужающееся сечение теплообменника?

Fakir> Где в сопле Лаваля дополнительное давление?! Нет его: одно на входе, и другое (меньшее) на выходе - всё. В промежутке давление монотонно падает - см. рис.
На расширяющуюся часть сопла действует тяга? Если газ после сопла Лаваля затормозить, то получившаяся сила будет равна сумме сил действующих на части сопла Лаваля и камеру сгорания.
Она больше, чем если бы в камере сгорания была бы просто дыра наружу.

Fakir> Ну да. Только перепад возникает не за счёт этого, а по др. причинам - как-то вот поддерживаем давление в КС, каким способом - не суть. Перепад "по построению" внешняя вещь. Сопло лишь помогает реализовать этот перепад.
Тогда оно не должно работать как компрессор.

Lamort>> Если это так, это принципиальное отличие от геометрического сопла, в котором возникает дополнительная сила сравнительно с обычной дыркой у которой плоские стенки.
Fakir> Да в чём?!
Очень просто, представьте, что у вас замкнутая ёмкость у входной части теплового сопла.
Если в этой трубе не действуют никакие дополнительные силы, то тяга будет точно такая же, как и в случае с дырой в стенке. А для сопла Лаваля это не так.

Fakir> Ну естественно можно сделать из теплового сопла компрессор. Просто по определению.
Fakir> Снимаете сопло - любое - на кино/видео, запускаете плёнку в обратную сторону - и получаете компрессор.
Fakir> Любое сопло наоборот - и будет компрессор. Что Лаваля, что любое другое.
Fakir> Скорость набегающего потока конвертируется в давление (статическое), всё.
Fakir> Ну в тепловом компрессоре в некоторых случаях получите еще добавку от подведенного тепла.
Fakir> В некоторых! Т.к. в зависимости от режима вы можете тепло и отбирать - тогда наоборот, потери.
Так получится добавка или нет? Мне нужно устройство подобное компрессору ТРД, но без лопаток, - эта штуковина разгоняет газ, потом он тормозится перед камерой сгорания и давление должно быть выше атмосферного.
Я было подумал, что без камеры сгорания вообще можно обойтись, но пусть пока так.

"На стопе", при отсутствии скорости набегающего потока, компрессор из теплового сопла или сопла Лаваля работать не будет в принципе. Совсем.

Если какая-то скорость набегающего потока есть - ну, наверное, можно попробовать для каких-то параметров всё увязать. Хотя ИМХО целесообразность крайне сомнительна, а в реализации всё сложно.
И тогда уж, вероятно, целесообразнее не прямое тепловое "сопло" в чистом виде, а что-то геометрическое с теплообменом.

Fakir> "На стопе", при отсутствии скорости набегающего потока, компрессор из теплового сопла или сопла Лаваля работать не будет в принципе. Совсем.
По поводу геометрического сопла это ясно, а вот с тепловым соплом это не так очевидно, но видимо это так, поскольку график зависимости подогрева необходимого для разгона до скорости звука в области нулевой скорости стремится к бесконечности.

Однако, это не отменяет вопроса каким образом полное давление на выходе увеличивается, а тяге "вроде бы негде быть приложенной".

Fakir> Если какая-то скорость набегающего потока есть - ну, наверное, можно попробовать для каких-то параметров всё увязать. Хотя ИМХО целесообразность крайне сомнительна, а в реализации всё сложно.
Знаете да похоже, я посмотрел на график необходимого подогрева, - уж больно здорово надо греть газ с относительно малой входной скоростью.

Fakir> И тогда уж, вероятно, целесообразнее не прямое тепловое "сопло" в чистом виде, а что-то геометрическое с теплообменом.
Да, наверно есть какие-то варианты, интересно, где есть об этом более подробно.

Lamort> Однако, это не отменяет вопроса каким образом полное давление на выходе увеличивается, а тяге "вроде бы негде быть приложенной".

Тяга и полное давление - вещи в общем-то ортогональные. Так же, как, скажем, тяга и температура.

Lamort> Да, наверно есть какие-то варианты, интересно, где есть об этом более подробно.

Без понятия, тепловое сопло - тема экзотическая, такое ощущение, что плотно никто никогда не занимался, ну за исключением скоростных КС. Оно по ряду причинм (см. цитату в одном из пред. постов) хуже, чем геометрическое, так что отсутствие плотного интереса понятно - так, любопытный парадоксальный кунштюк, возбуждающий воображение, но не имеющий значительной практической ценности. ИМХО, так.

А как же "ядерная лампа"? Там оно, ИМХО, может быть применимо.

Lamort>> Однако, это не отменяет вопроса каким образом полное давление на выходе увеличивается, а тяге "вроде бы негде быть приложенной".
Fakir> Тяга и полное давление - вещи в общем-то ортогональные. Так же, как, скажем, тяга и температура.

Только что в другом подфоруме вы присоединились к той точке зрения, что действие может возникать без противодействия, - третий закон Ньютона может выполняться или нет.
Это несколько упрощает понимание вашей точки зрения и по этому вопросу тоже.

Lamort> Если такое возможно, то делаем двухступенчатую многоразовую ракету, и не надо никаких "особо сложных двигателей".

Думать тяжело -зато результат приятен

Wyvern-2> Двигатель поражает сложностью, степень новизны конструкции стремится к 90% и ФСЁ это ради максимум 20% ХС - не проще поставить просто водород-кислородный ЖРД, а до 5М разогнать РДТТ? Но это сразу начинает что то напоминать...что то такое до боли знакомое, неэффективное и уже снятое с полетов...мне одному так кажется?

Сей проект - полная туфта. Скорее всего - дружественный попил.

Lamort>> Если такое возможно, то делаем двухступенчатую многоразовую ракету, и не надо никаких "особо сложных двигателей".
Wyvern-2> Думать тяжело -зато результат приятен
Wyvern-2>> Двигатель поражает сложностью, степень новизны конструкции стремится к 90% и ФСЁ это ради максимум 20% ХС - не проще поставить просто водород-кислородный ЖРД, а до 5М разогнать РДТТ? Но это сразу начинает что то напоминать...что то такое до боли знакомое, неэффективное и уже снятое с полетов...мне одному так кажется?
Wyvern-2> Сей проект - полная туфта. Скорее всего - дружественный попил.

Я понимаю, что это сообщение было сделано "исключительно из дружеских побуждений", но, тем не менее, поясню то, что я имел в виду.

Если возможно создать, грубо говоря, "водородный самолёт с массой конструкции 15% от взлётной", то, - как мне представляется, можно сделать подобный же аппарат с ЖРД, который будет являться носителем второй ступени.

В результате получим следующие преимущества такого аппарата при выведении полезной нагрузки на орбиту.

1. ПН будет больше, чем у Skylon-а по той причине, что на орбиту не будет доставляться массивная конструкция первой ступени.

2. Вторая ступень не будет нуждаться в теплозащите необходимой для спуска с орбиты, потребуется значительно более простая теплозащита.

3. Вторую ступень можно сделать разной в зависимости от решаемой задачи.

При этом мы ничего не теряем, - вторая ступень может после орбитального полёта вернуться на ту же базу, а первая, если её оснастить относительно небольшим ВРД предназначенным специально для этой цели, вернётся туда сразу после отделения второй ступени.

Lamort> Streamflow, извините, у вас перевод названий уж больно литературный, можно конкретнее о том, что именно имеется в виду и, если можно, о различиях вашего двигателя и двигателя Skylon-а.

По первому пункту - нет проблем: Suntan, model 304 engine - ch8-9 И вокруг этой страницы ещё больше десятка.
По второму - нет. С Саблей не разбирался и не имею желания. Ну, планирую в будущем, всё же написать статью о сайнерджете, тогда сами и разбирайтесь.

Lamort> Со своей стороны скажу, что в Skylon-е, мне по крайней мере, наиболее невероятным кажется не сам двигатель, а то, что вся конструкция со всеми двигателями должна весить около 15% от взлётной массы.

Это, да.

Streamflow> По первому пункту - нет проблем: Suntan, model 304 engine - ch8-9 И вокруг этой страницы ещё больше десятка.
Streamflow> По второму - нет. С Саблей не разбирался и не имею желания. Ну, планирую в будущем, всё же написать статью о сайнерджете, тогда сами и разбирайтесь.

Для начала, что именно вы называете "Саблей", если вы про двигатель SABRE, то я не уверен, что это название имеет нарицательное значение.



Непонятно, почему вы не хотите с ним разбираться, было заявлено, что теплообменник прототипа уже прошел испытания.
Может и полетит "в составе чего-нибудь".

Lamort>> Со своей стороны скажу, что в Skylon-е, мне по крайней мере, наиболее невероятным кажется не сам двигатель, а то, что вся конструкция со всеми двигателями должна весить около 15% от взлётной массы.
Streamflow> Это, да.

Это не просто "да", это главное допущение проекта, которое при сравнительном анализе приводит к тому, что одноступенчатый Skylon является функциональным излишеством, которое сводит на нет возможный выигрыш от применения продвинутого ВРД.

Документ в тему:

Lamort> Для начала, что именно вы называете "Саблей", если вы про двигатель SABRE, то я не уверен, что это название имеет нарицательное значение.

А в чём проблема? Написано "Саб** хоть и большими буквами, я и говорю - Саб** Так склонять удобнее

Lamort> Непонятно, почему вы не хотите с ним разбираться, было заявлено, что теплообменник прототипа уже прошел испытания.
Lamort> Может и полетит "в составе чего-нибудь".

У Загара теплообменник PW-304 тоже какие-то испытания проходил лет 55 назад. Полетел в составе Центавра.

Lamort> Это не просто "да", это главное допущение проекта, которое при сравнительном анализе приводит к тому, что одноступенчатый Skylon является функциональным излишеством, которое сводит на нет возможный выигрыш от применения продвинутого ВРД.

А меня, кроме всего прочего, просто воротит от того, насколько Скайлон похож на Загар. Будто эпоха с тех пор не прошла. По-моему, это - диагноз. Келли Джонсон, наверное, в гробу ворочается, а все скунсы передохли.

Streamflow> А в чём проблема? Написано "Саб** хоть и большими буквами, я и говорю - Саб** Так склонять удобнее
Да, это верно, зато так понимать значительно сложнее.

Streamflow> У Загара теплообменник PW-304 тоже какие-то испытания проходил лет 55 назад. Полетел в составе Центавра.
Ну вот, а что такое "Загар"? Я нашел только это, но здесь имеется русское название.
http://ru.wikipedia.org/wiki/...
Streamflow> А меня, кроме всего прочего, просто воротит от того, насколько Скайлон похож на Загар. Будто эпоха с тех пор не прошла. По-моему, это - диагноз. Келли Джонсон, наверное, в гробу ворочается, а все скунсы передохли.

Skylon отдалённо напоминает RS-71 «Blackbird», но весьма отдалённо, в основном расположением двигателей. И то, не точно такое же.