"Термоглиссер", "корабль поколений, звездный парус

Wyvern-2> Строго говоря - рекомбинация именно в сопле
В сопле движение недостаточно хаотично для этого, давление, к тому же, падает. Степень диссоциации может только расти после прохождения горловины.

ED> 06.12.2012 11:34, -1: Такие заявления нередко отражаются на репутации.
Виноват, просто этот персонаж изрядно меня уже достал своим бредом. Странно видеть существо, целиком вдруг себя посвятившее дискредитации термоглиссера в интернетах. За мед. помощью в таком случае следует обращаться...

Wyvern-2> Мнэээ...т.е. стоять рядом с взрывающимся баллоном в котором 100атм и рядом с таким же взрывающимся баллоном с 3атм - одно и то же? При равной температуре баллонов перед взрывом? Т.е. это нам некий "закон сохранения энергии" говорит, да? И еще он нам говорит, что все, кто использует в формулаз расчета Иу "давление" - идиоты, не знающие физику?
Wyvern-2> Да-с... Да Вы, батенька, тролль, да еще и туповатый и наглый. Надо гнать-с
Вы не виляйте филеем, как это говорится, - в баллоне с давлением 1000 атмосфер газа больше, чем в баллоне с давлением 100 атмосфер, но энергия единицы массы газа у него одинаковая при одинаковой температуре.

Вы вообще, формулу вычисления удельного импульса где брали? Возьмите книгу по теории ЖРД и посмотрите, - при нулевом внешнем давлении удельный импульс зависит только от степени расширения сопла.

То, о чём мы говорили с hcube это явления второго порядка, например потеря газом тепла через внешнюю поверхность двигателя или затраты на создание самого давления газа.
В вашей схеме с баллонами этих факторов нет.

Wyvern-2>> И еще он нам говорит, что все, кто использует в формулаз расчета Иу "давление" - идиоты, не знающие физику?
hcube> Произошла типичная подмена понятий (с)
hcube> Основная энергия газа, которую перерабатывает сопло, заключена не в давлении газа, а в его температуре. А давление всего лишь позволяет уменьшить потери в стенку, и увеличить полноту сгорания.
Кстати, а с чего вы вообще взяли, что будут потери тепла через внешнюю поверхность двигателя, точнее с чего вы взяли, что тепло будет именно уходить таким образом, а не поступать?

Посмотрите на реальный пустотный ЖРД, например на тот же высотный Merlin с огромным соплом.
Сопло еле светится, но его при этом освещает Солнце мощностью около 1400 ватт на квадратный метр, если не ошибаюсь.

Lamort> Вы не виляйте филеем, как это говорится, - в баллоне с давлением 1000 атмосфер газа больше, чем в баллоне с давлением 100 атмосфер, но энергия единицы массы газа у него одинаковая при одинаковой температуре.

Отлично! А теперь задаем тот же самый вопрос про РД

P.S. И я бы сказал "явление третьего порядка" - как раз "второй порядок" - давление в КС

Lamort> То, о чём мы говорили с hcube это явления второго порядка, например потеря газом тепла через внешнюю поверхность двигателя или затраты на создание самого давления газа.
Главное "явление второго порядка" - это то, что газ неидеальный. Например, водяной пар конденсируется и перестаёт расширяться. С чистым водородом, конечно, можно здорово дальше играть, но и с ним эффект Джоуля-Томсона ограничивает степень расширения.

А вот явлением первого порядка является масса самого сопла - чем меньше давление на входе и на выходе, тем большее количества материала на него уходит. Условно при уменьшении давления вчетверо масса сопла увеличивается вдвое, для сохранения той же тяги.

Lamort> при нулевом внешнем давлении удельный импульс зависит только от степени расширения сопла.

Ну не так просто. Зависит также от молярной массы, а она получается функцией от P и Т в "камере сгоранья" (в данном случае - в теплообменнике). Поэтому авторы приведённого мной здесь pdf-отчёта смогли изменить УИ, не изменив при этом Т рабочего тела.

Б.г.> Главное "явление второго порядка" - это то, что газ неидеальный. Например, водяной пар конденсируется и перестаёт расширяться. С чистым водородом, конечно, можно здорово дальше играть, но и с ним эффект Джоуля-Томсона ограничивает степень расширения.
Не можете сказать каков порядок влияния неидеальности газа для реального ЖРД? Разного рода вещи вроде завесы и расхода топлива на работу газогенератора открытой схемы это "хоть проценты".

Б.г.> А вот явлением первого порядка является масса самого сопла - чем меньше давление на входе и на выходе, тем большее количества материала на него уходит. Условно при уменьшении давления вчетверо масса сопла увеличивается вдвое, для сохранения той же тяги.
Во-первых, это некорректно, - масса оболочки пропорциональна и внутреннему давлению, если у вас давление на выходе сопла, например, 1 атмосфера, вы не можете сделать сопло "из фольги".

Во-вторых, сравните характеристики реальных РД-0146 и RL-10, у них "всё примерно одинаковое", кроме габаритов и, разумеется, того факта, что в РД-0146 давление раза в 3 больше.

Wyvern-2> Отлично! А теперь задаем тот же самый вопрос про РД
Wyvern-2> P.S. И я бы сказал "явление третьего порядка" - как раз "второй порядок" - давление в КС
Если я вам приведу прямую цитату из книги по теории ЖРД на эту тему, какова будет ваша реакция?

Вы не понимаете, что давление это следствие наличия у газа температуры?

vsevolodson> Ну не так просто. Зависит также от молярной массы, а она получается функцией от P и Т в "камере сгоранья" (в данном случае - в теплообменнике). Поэтому авторы приведённого мной здесь pdf-отчёта смогли изменить УИ, не изменив при этом Т рабочего тела.
Ваш пример я обсуждать не буду, потому что там задействована диссоциация водорода, а я в этом деле почти ничего не понимаю.
Могу только сказать, что повышение давления действительно ухудшает диссоциацию.

Lamort> Вы не понимаете, что давление это следствие наличия у газа температуры?

Ну, не идиоты ли конструкторы ЖРД у которых 85% работы - конструирование ТНА?

Lamort>> Вы не понимаете, что давление это следствие наличия у газа температуры?
Wyvern-2> Ну, не идиоты ли конструкторы ЖРД у которых 85% работы - конструирование ТНА?
Я же сказал, - возьмите книгу и посмотрите сами.

Lamort> Я же сказал, - возьмите книгу и посмотрите сами.

Причем тут РАСХОД? Блин, "пойдем по длинному пути" (с)а-д про АЦ:
имеется ОДИНАКОВОЕ количество газа при одинаковой температуре - но при разных давлениях. У какого газа, при испускание его через сопло будет больший Иу?

P.S. Книги разные бывают -есть книжка написанная в 30-е самим Глушко, где для повышения Иу рекомендуется использовать пары...ртути
P.S.S. Вот тут почитайте - кстати, там ясно и четко сказанно про значение диссоциации рабочего тела и как она, диссоцияция, реализуется в Иу.

Б.г.>> Главное "явление второго порядка" - это то, что газ неидеальный. Например, водяной пар конденсируется и перестаёт расширяться. С чистым водородом, конечно, можно здорово дальше играть, но и с ним эффект Джоуля-Томсона ограничивает степень расширения.
Lamort> Не можете сказать каков порядок влияния неидеальности газа для реального ЖРД? Разного рода вещи вроде завесы и расхода топлива на работу газогенератора открытой схемы это "хоть проценты".

Могу. Водород можно расширять примерно до ста паскалей, дальше расширение приводит к уменьшению скорости истечения. Если у нас в камере одна атмосфера, это расширение в тысячу раз. Известно, что в кислород-водородных двигателях верхних ступеней степень расширения около тысячи. Известно, что у РД-119 она была больше тысячи.

Б.г.>> А вот явлением первого порядка является масса самого сопла - чем меньше давление на входе и на выходе, тем большее количества материала на него уходит. Условно при уменьшении давления вчетверо масса сопла увеличивается вдвое, для сохранения той же тяги.
Lamort> Во-первых, это некорректно, - масса оболочки пропорциональна и внутреннему давлению, если у вас давление на выходе сопла, например, 1 атмосфера, вы не можете сделать сопло "из фольги".
Не могу - нужно обеспечивать его устойчивость. Даже у реальных ниобиевых насадков двигателей, у которых, скажем, сто атмосфер в камере, толщина по всей длине постоянна и составляет 0,3 мм, и при этой толщине на сопло сажается обруч, который его "держит" при работе нижних ступеней и иногда сбрасывается перед запуском двигателя.
Если у нас в камере одна атмосфера, сделать сопло толщиной три микрона мы никак не можем. Но дело не только в этом - при увеличении диаметра у нас напряжение в стенке тоже увеличивается. Поэтому для баллонов высокого давления отношение массы газа к массе металла не зависит от давления , покуда, опять же, не начнёт упираться в технологические ограничения.

Lamort> Во-вторых, сравните характеристики реальных РД-0146 и RL-10, у них "всё примерно одинаковое", кроме габаритов и, разумеется, того факта, что в РД-0146 давление раза в 3 больше.

У РД-0146 удельный импульс больше. Несмотря на то, что у RL-10 больше габариты.
Но у кислородно-водородных движков верхних ступеней удельный импульс является, в большой степени, конструктивным параметром, т.к. максимум УИ получается при большом избытке водорода, а при несколько меньшем избытке можно снизить массу баков и агрегатов двигателя, что приведёт к увеличению ПН, несмотря на несколько уменьшившийся УИ. Поэтому надо ещё смотреть отношение масс компонентов разных КВД.

Wyvern-2> P.S.S. Вот тут почитайте - кстати, там ясно и четко сказанно про значение диссоциации рабочего тела и как она, диссоцияция, реализуется в Иу.

Тьфу-ты - нашел там же

Если изменение состояния компонента - повышение давления на D_р от pf=0,101325 МПа до давления подачи р_под и изменение (увеличение или уменьшение) температуры на D Т происходит без использования энергии самого компонента, то полная энтальпия компонента в условиях подачи Iп. под рассчитывается по выражению

ФОРМУЛА (18.5)

где при вычислении приращения энергосодержания из-за повышения давления плотность компонента r осреднена на интервале давления р - р+D р. Для газов с достаточной для практики точности D р/r ср@ R(T+D Т) ln[(pf+D р)/pf ].

 

Теперь ясно? Ясно, что давление в камере сгорания ЖРД/ЯРД НЕ ЕСТЬ результат повышения температуры при горении/нагреве этого топлива? В отличии, например, от РДТТ. И в таком случае давление топлива является ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ источником энергии - хотя и весьма незначительным, даже при очень высоких давлениях. Остальные эффекты повышения давления в КС еще менее значимы, хотя несомненно присутствуют.
И, при использовании чистого водорода, при внешнем нагреве до высоких температур вполне может оказатся, что диссоциация водорода = уменьшение молмассы раб.тела, будет давать больший прирост Иу, чем повышение давления в камере нагрева. Единственный человек, которого я знаю и который, наверное, это может посчитать - Варбан Пешков. (Дяди Сидора, профессионального конструктора ЖРД, к сожалению среди нас уже нет )

Б.г.> Могу. Водород можно расширять примерно до ста паскалей, дальше расширение приводит к уменьшению скорости истечения. Если у нас в камере одна атмосфера, это расширение в тысячу раз. Известно, что в кислород-водородных двигателях верхних ступеней степень расширения около тысячи. Известно, что у РД-119 она была больше тысячи.
Спасибо, очень интересно, то, что степень расширения больше 1000 начинает "мешать работе".

Б.г.> Поэтому для баллонов высокого давления отношение массы газа к массе металла не зависит от давления , покуда, опять же, не начнёт упираться в технологические ограничения.
Металлический баллон высокого давления с толстой стенкой уже нельзя считать двумерной оболочкой.

Б.г.> У РД-0146 удельный импульс больше. Несмотря на то, что у RL-10 больше габариты.
Да не намного он больше, кроме того, есть разные RL-10 с разным удельным импульсом, я имел в виду тот, что со здоровенным выдвижным соплом.

Б.г.> Поэтому надо ещё смотреть отношение масс компонентов разных КВД.
Ну это-то да, хотя, как я понимаю, увеличение удельного импульса и доли водорода невыгодно "уже на самом верху", при удельном импульсе около 460-470 секунд.
Если не ошибаюсь, разумеется.

Lamort>> Я же сказал, - возьмите книгу и посмотрите сами.
Wyvern-2> Причем тут РАСХОД? Блин, "пойдем по длинному пути" (с)а-д про АЦ:
Давление в камере сгорания прямо пропорционально расходу топлива. Автору этой книги использует расход и удельную тягу, что совершенно эквивалентно удельному импульсу и давлению в КС.

Wyvern-2> имеется ОДИНАКОВОЕ количество газа при одинаковой температуре - но при разных давлениях. У какого газа, при испускание его через сопло будет больший Иу?
Одинаковый, вам же сказали, - если расширение происходит в пустоте.
Мне просто сейчас некогда искать источник где в тексте фигурируют удельный импульс и давление.

Wyvern-2> P.S. Книги разные бывают -есть книжка написанная в 30-е самим Глушко, где для повышения Иу рекомендуется использовать пары...ртути
Эта книга учебник для ВУЗов с соответствующей тематикой.

Wyvern-2> P.S.S. Вот тут почитайте - кстати, там ясно и четко сказанно про значение диссоциации рабочего тела и как она, диссоцияция, реализуется в Иу.
Спасибо, почитаю, про диссоциацию интересно.

Wyvern-2 вы во власти шаблона, - "увеличение давления увеличивает удельный импульс".
Удельный импульс в пустоте зависит только от температуры, поскольку в ней заключена вообще вся энергия идеального газа.
Учитывая, разумеется, оговорки о неидеальности газа, приведённые выше.

Wyvern-2>> Причем тут РАСХОД? Блин, "пойдем по длинному пути" (с)а-д про АЦ:
Lamort> Давление в камере сгорания прямо пропорционально расходу топлива.
Правильно.
Lamort>Автору этой книги использует расход и удельную тягу, что совершенно эквивалентно удельному импульсу и давлению в КС.
Ты, под влиянием ложной парадигмы, не понял, что и зачем он использует.
Нужную литературу, с прямым объяснением я привел. Досвидания.

Wyvern-2> И в таком случае давление топлива является ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ источником энергии - хотя и весьма незначительным, даже при очень высоких давлениях. Остальные эффекты повышения давления в КС еще менее значимы, хотя несомненно присутствуют.
Расскажите подробно каким образом давление газа является дополнительным источником энергии, по-вашему это "нечто не связанное с кинетической энергией молекул".
Итак, что это такое?

Lamort>>Автору этой книги использует расход и удельную тягу, что совершенно эквивалентно удельному импульсу и давлению в КС.
Wyvern-2> Ты, под влиянием ложной парадигмы, не понял, что и зачем он использует.
Wyvern-2> Нужную литературу, с прямым объяснением я привел. Досвидания.
Wyvern-2, извините, вы очень долго с умным видом рассуждаете о реактивных двигателях, но, как я вижу, вы даже не удосужились прочитать какую-нибудь книгу по теории ЖРД или просто по газовой динамике.

У вас давление газа "каким-то образом существует независимо от движения молекул газа".
Я констатирую вашу реплику как то, что вам уже нечего предметно возразить.

Wyvern-2>> Нужную литературу, с прямым объяснением я привел. Досвидания.
Lamort> Wyvern-2, извините, вы очень долго с умным видом рассуждаете о ...
Тебе же прямо написанно -не ясно?

Lamort> У вас давление газа "каким-то образом существует независимо от движения молекул газа".
Это у тебя в голЯве полная каша. Килограмм ваты и килограмм железа.
"У килограмма водорода при давлении 1000атм и килограмма водорода при давлении 0,1атм при равной температуре энергия одинакова" (с)Lamort, в "Письмах к другу из психбольницы"

Lamort> Я констатирую вашу реплику как то, что вам уже нечего предметно возразить.
Я же говорю: ты торолль

Lamort> Wyvern-2, ваше заявление сформулировано в грубой форме, но не содержит никакой фактической информации, что уже показательно.

ЧИТАТЬ умеешь? Еще раз - простой вопрос:
Киллограмм водорода под давлением 1000атм и килограмм водорода под давлением 0,1 атм при равной температуре обоих содержат равное кол-во энергии? Да/Нет?

Wyvern-2> ЧИТАТЬ умеешь? Еще раз - простой вопрос:
Wyvern-2> Киллограмм водорода под давлением 1000атм и килограмм водорода под давлением 0,1 атм при равной температуре обоих содержат равное кол-во энергии? Да/Нет?
Водорода не равное, - вы взяли слишком большое давление, при таком давлении водород будет иметь плотность как жидкая фаза, а килограмм идеального газа да, совершенно одинаковое количество энергии, которое зависит только от температуры газа.