О нагреве артиллерийских (и не только) стволов

Бяка> От п...ла слышу. Я не говорил об абсолютно точных значениях. Каждый раз были ньюансы.
О-о-о...Какое виляние очком! Какой волнующий зад! Опять началось"Я не я, лошадь не моя"!
Бяка> Главное, что я хотел обьяснить, что нагрев от движения пули в стволе, пренебрежительно мал от нагрева за счёт газов.
И ни хрена не получилось! Продолжайте в том же духе, тётя Дуня!

Бяка>> От п...ла слышу. Я не говорил об абсолютно точных значениях. Каждый раз были ньюансы.
Meskiukas> О-о-о...Какое виляние очком! Какой волнующий зад! Опять началось"Я не я, лошадь не моя"!

Не поняли - так я не удивлён. Грамотным за сутки не становятся.




Бяка>> Главное, что я хотел обьяснить, что нагрев от движения пули в стволе, пренебрежительно мал от нагрева за счёт газов.
Meskiukas> И ни хрена не получилось! Продолжайте в том же духе, тётя Дуня!

А спросите напрямую, у Варбана или Малюха.
Они Вам без формул ответят. Простым да или нет.

Лично мне удивительно слышать то, что нагрев идет от газов, т.к. ствол после каждого выстрела хорошо вентилируется + скорость истечения газов высокая.
Трение же от снаряда вещь более правдоподобная.

У кого-нибудь есть материалы на эту тему?

Meskiukas>> И ни хрена не получилось! Продолжайте в том же духе, тётя Дуня!
Бяка> А спросите напрямую, у Варбана или Малюха.
Бяка> Они Вам без формул ответят. Простым да или нет.

Перед тем как беспокоить людей можно посмотреть Вики:

Полное же распределение энергии при выстреле варьирует в зависимости от типа орудия, метательного заряда и снаряда, но в целом картина выглядит приблизительно так:

- 20—40 % уходит в кинетическую энергию снаряда
- 15—25 % уходит на нагрев снаряда и ствола путем взаимного трения
- 5 % уходит на механическую энергию отката орудия
- прочее (до 60 % ) — диссипация в атмосферу

 

Проблема в том, что Вики упрощает

101> Лично мне удивительно слышать то, что нагрев идет от газов, т.к. ствол после каждого выстрела хорошо вентилируется + скорость истечения газов высокая.
Прямо как ТРД, он сильно нагревается?

spam_test> Прямо как ТРД, он сильно нагревается?

В непрерывный поток с температурой выше 1500 К в течении секунд.
В стволе идет процесс кратковременный расширения газа и температура то пониже должна быть.
Плюс вентиляция ствола.

Бяка> Это коэффициент теплопередачи ( а не теплоотдачи) будет очень сильно меняющейся величиной. Он определяет величину теплопередачи внутри газов от зоны высоких температур к зоне с низкими температурами и зависит , в данном случае, очень сильно от числа Рейнольдса.

Фигню порете.

Бяка> Коэф. теплоотдачи можно, для первого приближения, считать постоянным. Хотя бы для обьяснения процесса людям, вжизни не сталкивавшихся с термодинамикой.

Смотря где и смотря для каких целей. В одной точке, забив на зависимость от времени - ну можно попробовать, одним вдоль ствола - ну тоже в принципе можно... Но будет весьма и весьма грубо.
Разве что действительно для объяснений на пальцах или сугубо качественных оценок.

101> Лично мне удивительно слышать то, что нагрев идет от газов, т.к. ствол после каждого выстрела хорошо вентилируется + скорость истечения газов высокая.

После - конечно, а нагрев-то в процессе выстрела. Ессно, он невелик, но уж что есть.
Цилиндр ДВС тоже вентилируется

Бяка> Коэффициент теплоотдачи - величина, в данном случае, постоянная. И зависит от свойств газов и материала ствола. Она определяется лабораторно. И даёт значение, сколько Ватт передаётся за секунду, на один кв.м, при разности температур в 1 градус.

Коэффициент теплоотдачи, в том числе, является функцией от скорости в пристенных слоях.

101> В непрерывный поток с температурой выше 1500 К в течении секунд.
ну тогда смотрим на V-1 там ПуВРД. Частота как раз пулеметная

Fakir>> Кстати, да - помимо собственно доп. источников тепла в процессе
AleX413> Это не дополнительный источник. Это собственно горение растягивается во времени-пространстве из-за температуры

Дык с точки зрения уравнения теплопередачи это именно источник - помимо начальной температуры газа (задаваемой сугубо начальными условиями), имеется и источник, выделяющий тепло в течение процесса.

Fakir>> В двигле проще - там ситуёвина боле-мене стационарная...
AleX413> Да какая разница... В моторе только условия легче - смесь гомогенная, температура и плотность ниже.

Я про реактивное двигло говорил, а не поршневое Стационарный процесс или импульсный - таки разница.

AleX413> С рейнольдсом тоже непросто. Формально режим турбулентный, но радиальные скорости в завихрениях могут оказаться гораздо меньше осевой скорости. А времени мало.

Так вот ото ж. Турбулентности время нужно, чтобы развиться, даже если формально Re велики.
А то бывает, что и при Re ~ 100 000 течение ламинарно.
Поэтому для быстрого импульсного процесса считать по общеупотребительным формулам - занятие, нифига не гарантирующее результата

Попытаться можно, но скорее всего для быстрых процессов нужно с помощью эксперимента выводить свои специальные критериальные уравнения. "Стационарные"-то классические тоже все сплошь через эмпирику получены.

Wyvern-2> Перед тем как беспокоить людей можно посмотреть Вики:
Wyvern-2> Проблема в том, что Вики упрощает

Да брешет Вика в данном случае.
Будь такие цифры справедливы, после длинной очереди автомат закапал бы сапоги.

Fakir> После - конечно, а нагрев-то в процессе выстрела. Ессно, он невелик, но уж что есть.

Ну есть конечно, с этим никто не спорит.
В общем, мне непонятно пока.
Попробую при случае попросить наших орлов прогнать выстрел с учетом теплопроводности ствола.
Но, правда вот, там пороховых газов не будет в чистом виде... ну да что-нибудь придумаем.

Fakir> Цилиндр ДВС тоже вентилируется

Да, но в ДВС плотность топлива выше и скорости газа меньше, т.к. поршень медленнее летает по горшку, чем железка ползет в стволе.

spam_test> ну тогда смотрим на V-1 там ПуВРД. Частота как раз пулеметная

ИМХО выше.

Fakir> Будь такие цифры справедливы, после длинной очереди автомат закапал бы сапоги.
так автомат не теплоизолирован. Имеет место и обратный процесс теплопередачи ствол>воздух

Мне тут умные люди подсказали мысль, что возможно нам поможет рассмотрение процесса в гладкостволке, где трения практически нет, а все равно греется. Вроде как...

101> Мне тут умные люди подсказали мысль, что возможно нам поможет рассмотрение процесса в гладкостволке, где трения практически нет, а все равно греется. Вроде как...
В двигателе прошневом то же самое а РД как указывали трения ТОЧНО нет, и все равно греется. Плюс, еще не забываем смотреть второй обратный процесс. Пуля, летящая в воздухе, тоже греется! Причем, за счет энергии сообщенной ей зарядом.

101> Мне тут умные люди подсказали мысль, что возможно нам поможет рассмотрение процесса в гладкостволке, где трения практически нет, а все равно греется. Вроде как...

Умные люди стреляли из гладкоствола? Ну, вот так к примеру:

И как им температура ствола?

Wyvern-2> Умные люди стреляли из гладкоствола? Ну, вот так к примеру:
глупые люди терли монетки о голенище валенка? интересно как греются пневматика. с учетом охлаждающего эффекта расширения воздуха?

Бяка> Разница, буквально в одном десятке процентов. И вовсе не из за наличия пули. А просто из за увеличенной плотности газов.
а почему увеличенной?
Потому что ставят насадку, чтоб давление не уменьшалось ниже предела, где автоматика уже не сработает?

spam_test> но тем не менее, для морских орудий применялись т.н. прогревочные заряды. Я так понимаю, при этом снаряд не заряжался.

Вот: ПОРЯДОК ПРИМЕНЕНИЯ СОГРЕВАТЕЛЬНЫХ ВЫСТРЕЛОВ В АРТСИСТЕМАХ МОРСКОЙ АРТИЛЛЕРИИ
Могу дополнить, что порох - обычный пироксилиновый, но с толщиной горящего свода раза в 4...5 меньше, чем у нормального заряда.
Сотки стреляли обычным холостым выстрелом. Точно такой же используется в пушках Д-10 и КС-19.

Прогрев обычных артсистем производится боевыми выстрелами в основном за отсутствием холостых в боекомплекте В случае переменного заряда берется какая-то средняя конфигурация.

Кроме прогрева ствола и противооткатной системы, первыми выстрелами осаживают грунт под сошниками (под плитой в случае миномета). Поэтому первые выстрелы обычно дают недолет.

Про ствол точно не сказу, а огневая коробка паровоза греется в основном от излучения, в книжке написано.В стволе, правда ,высокое давление и скорость газов, это может увеличить % от теплопередачи.

потери энергии в двс 25% нагрев и 6% трение в цилиндро-поршневой. я думаю в пушке где то 20 на 10. плюс откат. итого кпд процентов 50.

ой.. наверно на трение больше. она же длинноходная.

varban>> Вот для пушек приходится. Выстрелы дорогие потому что
Fakir> А как считают-та и что получается?

Как-как... пишут какую-то хрень в виде диффуров и потом уточняют коэффициенты стрельбой и сеансами спиритизма

ИЧСХ, иногда получается прилично В НИИ вели подобную работу, но не только и не столько для оценки температуры ствола, а для изменения начальной скорости вследствие нагрева. Работало это дело не хуже измерителя на 2А38


что и требовалось по теме

Потом [сравнительно] легко получили зависимость начальной скорости от предыстории стрельбы и для других пульно-вздульных систем, не только для 30 mm.
А потом перевели зубодробительные уравнения в табличный вид и отдали результат в виде 4 листка А4 разработчикам прицельного комплекса