D.Kropotov> у форсуночной головки Н-1 и F-1 такого пояса нет. Н-1, также, как и F-1 имеет крайний пояс форсунок керосина (http://commons.wikimedia.org/wiki/File:H-1_fuel_injector.JPG), который при желании и определенной фантазии можно представить как пояс завесы, но к завесе это не имеет никакого отношения (завесное охлаждение у Н-1 отсутствует).
Нет завесы, говорите? А пристеночный слой есть? Очень хорошо видны на фото периферийные форсунки, которые его создают. Вот этот пристеночный слой и обеспечивает внутреннее охлаждение. Если же Ивченков понимает под завесой исключительно подачу жидкого компонента на внутреннюю поверхность стенки КС с небольшой скоростью через щели в специальном поясе завесы охлаждения, то такой завесы, да, не было у H-1. Но это совсем не означает, что внутреннего охлаждения не было у F-1 или у H-1. Такое охлаждение было, хоть и не через пояс завесы. Через периферийные форсунки. Если же Ивченков считает, что периферийными форсунками нельзя обеспечить внутреннее охлаждение, тогда он опровергает уже РД-107/108. Точнее, их модификации - РД-107А/РД-108А (14Д22/14Д21). Там ведь тоже нет пояса завесы, а периферийные форсунки для внутреннего охлаждения есть. Почему модификации, а не оригиналы? Да потому что там однокомпонентные форсунки, а не двухкомпонентные, как было изначально. Почему имеет значение то, что однокомпонетные? Один момент!
D.Kropotov> Там виден отдельный пояс завесных форсунок (основные форсунки там двухкомпонентные – жидкость – газ, так как двигатель рассчитывался для пары кислород – водород)
так вот, у РД-107А/РД-108А не виден отдельный пояс завесных форсунок, поскольку все форсунки одного типа. Значит, что же, согласно логике Ивченкова, у РД-107А/РД-108А не было внутреннего охлаждения? Тогда пусть он попробует это сказать энергомашевцам.
D.Kropotov> Методика же, изложенная в учебнике Добровольского, разработана для центробежных форсунок и неприменима для струйных.
А это мы сейчас посмотрим.
D.Kropotov> В частности, 4 центробежные форсунки дают 5 пучков (стр. 101, 102 учебника), в то время, как 4 струйные форсунки (две керосина и две кислорода) у F-1 дают только 2 пучка.
Ай, как нехорошо-то у Ивченкова! На этой схеме указана разница не для
центробежных и струйных форсунок, а для шахматного и сотового расположения форсунок, причём, не указано, какого типа. В числовом же примере, который идет далее, использовано как раз шахматное расположение, стало быть, там как раз "два пучка". Однако у Добровольского далее написано:
"Анализ показывает, что вторичное пересечение не вносит существенного изменения, и выражение (3.86) остается справедливым для оценки распределения компонента вокруг оси форсунки, не только при шахматном расположении форсунок, но и при других схемах расположения".
Стало быть, Добровольский подтверждает, что сколько бы ни было пучков, закон распределения компонента вокруг оси форсунки остается всё тем же. А Ивченков пишет отсебятину.
D.Kropotov> Кроме того, оси центробежных форсунок направлены по оси КС, в то время, как у струйных форсунок F-1 оси форсунок направлены под углом
Вот только расчёт ведется для пересечения факелов форсунок, при этом направление пучка будет осевым, неважно, для какого вида форсунок. Может, Ивченков желает сказать, что факелы струйных форсунок от разных компонентов не пересекаются между собой? Но тогда не будет и смешения компонентов, а стало быть, и горения. И, кстати, у Ивченкова тут в огороде бузина, а в Киеве - Велюров. Не оси форсунок, а направление факела имеет значение. Что нам оси форсунок-то? Центробежные форсунки распыляют не вдоль оси, а в стороны. Струйные под углом - тоже распыляют в стороны.
D.Kropotov> цитату необходимо начинать: «В данном методе никак не учитывается влияние форсунок, находящихся за пределами участка, хотя, как указывалось выше (см. рис. 3.35), такое влияние имеется и наиболее существенно сказывается на соотношении компонентов в пристеночном слое»
И что? Ивченков решил сам себя опровергнуть? Он как раз и не учитывает влияние форсунок, находящихся за пределами участка. Стало быть, он не в состоянии правильно определить соотношение компонентов в пристеночном слое.
D.Kropotov> Соответственно, форсунки вне этого участка не учитываются.
Вот это и есть ошибка Ивченкова. Он не хочет ничего другого учитывать, кроме пары форсунок (или двух пар, если брать дублеты, с пересекающимися струями). Ну, а раз не хочет, вот и получает неверный результат.
D.Kropotov> у центробежных и струйных форсунок принципиально разное распределение скоростей в струе (у центробежных – провал в середине (рис. 3.32), в то время, как у струйных скорость компонента в середине струи максимальна).
Только вот ведь незадача - распределение в
результирующем потоке для данного расчета не имеет такого провала в середине. Это как раз показано на графиках и в книге Добровольского, и в книге Кудрявцева и Васильева. И тут получается неважно, какие форсунки - струйные или центробежные, поскольку рассматривается взаимодействие факелов форсунок разных компонентов, причем по оси смешения, а не распыла. Кроме того, и Добровольский об этом пишет, что надо рассматривать конечный результат распыла, а не то, что вылетает из одной форсунки. Вот, он там дает пример, струи могут пересекаться один раз или ещё раз, но уже ниже. Так на соотношение компонентов это не влияет, есть второе пересечение или нет. Но есть ведь ещё и вторичное дробление капель в потоке газа для струйных форсунок. Так что качество распыла и равномерность перемешивания у таких струйных форсунок со сталкивающимися струями (при этом один компонент гораздо быстрее испаряется, нежели другой) оказывается, как ни странно, вполне сопоставимым с тем, что делают центробежные форсунки. Так что противопоставлять их не надо.
D.Kropotov> Кроме того, у струйных форсунок отсутствует тангенциальная составляющая скорости.
А расчёт смешения ведется не для одной форсунки (и даже не для двух), а для результирующего пучка от нескольких форсунок. Мы же считаем не распределение компонента на оси форсунки, а на ОСИ СМЕШЕНИЯ. ГДЕ Ивченков узрел в книжке Добровольского учёт тангенциальной составляющей ДЛЯ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕГО ПУЧКА? Сам придумал?
D.Kropotov> Туда (у форсуночной головки F-1) попадает от 30 до 60 (!) форсунок (конечно, смотря что считать шагом форсунок)
Это каким же образом Ивченков насчитал аж 60 форсунок? Шаг форсунок - это шаг форсунок, что же ещё? В расчете учитываются 26 форсунок (считаем дублеты за одну форсунку, тогда их будет 13). Нет, если Ивченков хочет считать 60 форсунок, пусть считает. А мне и 26 достаточно, согласно Добровольскому. Я же сошлюсь на другую книгу, "Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей", Васильева и Кудрявцева, где недвусмысленно написано:
"Из рис.84 видно, что влияние форсунок, которые находятся от рассматриваемой площадки на расстоянии более трёх шагов, пренебрежимо мало на величину соотношения компонентов для данной площадки. Поэтому при расчёте местного соотношения компонентов, как в ядре потока, так и для пристеночного слоя, учитывается влияние форсунок, расположенных от данной площадки в радиусе, не превышающем
трёх шагов". ТРЁХ ШАГОВ!
В этой книге приведена такая же методика, как и в книге Добровольского (параграф 8.9). Только вот там не сказано, что она относится исключительно к центробежным форсункам. А в предыдущем параграфе (8.8), посвящённом распыливанию топлива, рассматриваются как центробежные, так и струйные форсунки. И у Добровольского нет никаких указаний на то, что данный расчёт НЕЛЬЗЯ применять к иным типам форсунок, кроме как к однокомпонентным центробежным. Это Ивченков придумал (т.е приписал Добровольскому).
D.Kropotov> У автора же данного «расчета», в частности, расход через форсунки 59-го и 55-го поясов керосина и окислителя (пояса 57, 53) взят как средняя величина полного расхода компонента через эти пояса (?!), в то время, как у форсунок этих поясов расход отличается в 1,4 раза. Согласно же методике Добровольского, в формулах 3.99 и 3.100 фигурирует ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ расход каждой форсунки, а не общий, как в этом «расчете» (автор разделил его, хотя бы, на число форсунок).
Ну, если вы так настаиваете, то переделал расчёт с учётом этих претензий. Сейчас посмотрим, намного ли изменился результат. Индивидуальный расход на одну форсунку получился такой: для кольца 57 = 1,023; для кольца 53 = 1,371; для кольца 55 = 0,544; для кольца 59 = 0,358 (расход в кг/с).
Итак, что же получилось? Если возьмем плотность керосина = 797 кг/м
3 (керосин мало или почти не нагрет), тогда получим соотношение = 1,32 на стенке. Если же возьмем керосин с плотностью 750 кг/м
3 (прилично нагрет), тогда соотношение = 1,4. Вследствие сего вопрос: чего добился своими нелепыми придирками Ивченков? Он думал, что там получится соотношение равное трём, так что ли? Так ведь не получится никак. Слишком большая разница. А у Ивченкова получается такая чепуха потому, что он неправильно считает. А считает он неправильно потому, что делает свой расчет "по диагонали".
D.Kropotov> последний пояс керосина (номер 59) автор этого «расчета» считает почему-то поясом завесы (у него он и обозначен буквой Z).
Ивченков, видимо, так и не понял, что там стенка, а не форсунки кислорода. Для расчёта соотношения компонентов на стенке берётся площадка, которая простирается (в сторону стенки) до бесконечности. Ещё раз: ТАМ НЕТ ФОРСУНОК КИСЛОРОДА. Значит, Ивченков их учитывать в расчёте не может. Но он их хочет учитывать вопреки всему. Вот как такое объяснить, а?
Пусть Ивченков читает Добровольского не "по диагонали", а нормальным образом.
Так что там написано в книге Васильева и Кудрявцева по поводу пристенного слоя (т.е. внутреннего охлаждения)?
"Чтобы не допустить местных повышений температуры в пристеночном слое, которые при наличии свободного окислителя могут привести к прогару КС, ближайшие к стенке форсунки окислителя должны быть прикрыты форсунками горючего. При большом числе медких форсунок, равномерно распределённых по всей поверхности головки цилиндрической камеры сгорания, пристеночный слой устойчив по длине камеры, имеет равномерный состав и, как следствие, требует минимальных расходов на его эффективное действие
Внутреннее охлаждение. Осуществляется созданием вблизи стенки низкотемпературного пристеночного слоя газа или даже жидкой пленки на отдельных участках внутренней поверхности стенки КС. Внутреннее охлаждение можно организовать соответствующим расположением и подбором расходных характеристик форсунок на периферии головки КС (при этом в пристеночном слое создается избыток какого-либо компонента, как правило, горючего)".
Я так полагаю, Ивченков решил спорить о терминах (завеса, пристеночный слой, что это такое), нет? Ему больше нечего сказать? Тогда будем спорить о терминах. С этим у Ивченкова совсем не благополучно. Но не я этого хотел.
D.Kropotov> Далее, у него в «расчет» попали 5 колец (форсунок ?) кислорода и 8 колец (форсунок ?) керосина (это вместо 60 форсунок согласно методике).
Не колец, а форсунок. Даже это Ивченков не смог понять? Согласно методике никак 60 форсунок не получается (почему – см. выше). Но если Ивченков хочет считать на 60 форсунок, пусть считает. Судя по тому, как он пытается сделать расчёты, у него получится нечто невообразимое, так как он наверняка сможет там совершить немало ошибок - расчёт-то получится гораздо сложнее. Хотя он никому и не нужен (почему - см. выше). Ивченков полагает, что если он будет считать на 60 форсунок, а не на 26, то от этого что-нибудь изменится? Напрасно он так считает. Это потому что он читал "по диагонали".
D.Kropotov> Совершенно очевидно, что этот «расчет» - абсолютно неправильный
Насчет "совершенно очевидно" -
Господин Кривс поморщился.
— Но ведь это совершенно очевидно. Мы не можем получить подпись человека, находящегося в заключении по обвинению в тяжком преступлении, — пояснил он.
«Ага, — подумал Вильям. — Вот они, ключевые слова. Когда человек прибегает к помощи „совершенно очевидно“, это значит, что в их доводах существует солидная брешь и они знают: никакой очевидностью тут далее не пахнет».
Терри Пратчетт, "Правда".
Пусть Ивченков подумает, прежде чем в следующий раз писать "совершенно очевидно". Сейчас мы увидим, что действительно совершенно очевидно.
Вот он, шедевр от Ивченкова...
D.Kropotov> Тогда отношение плотностей О2/К равно 1,14/0,75 = 1,52, отношение скоростей = 2,37, отношение отверстий 396,8/548,4 = 0,723 и тогда соотношение компонентов в КС получается равным (!), в то время как оно должно быть равно 2,27.
Да-а, похоже, что ваш Ивченков тоже не дружит с арифметикой...
Считаем правильно: расход = плотность * скорость * площадь. По размерности получаем - кг/с, значит, правильно. Итак, для кислорода имеем 1833,8 кг/с, для керосина имеем 746, 1 кг/с. Это для плотности керосина - 797 кг/м
3. Делим одно на другое, получим соотношение = 2,45. Если же мы возьмем, как ваш Ивченков, плотность керосина 750 кг/м
3, тогда получим соотношение = 2,61 (!). В связи с вышесказанным уместен вопрос: каким образом ваш Ивченков насчитал, что соотношение компонентов у него равно единице?
Ивченков считает, что соотношение должно быть 2,27? Это что же, он не знает правильное число для этого соотношения? Там вовсе не 2,27, а другое число. Надо ли это понимать так, что ваш Ивченков берется что-то опровергать, предварительно не выяснив даже правильные параметры?
D.Kropotov> у пар колец, которые ближе к оси КС - 2,68
Вот потому-то Добровольский и указывает, что геометрический способ можно применять разве что для форсунок в удалении от стенок, а не для пристеночного слоя, да и то, он дает менее надежные результаты. Что ж, вот Ивченков и получил нечто похожее на правду, взяв форсунки в удалении от стенок...
D.Kropotov> Если взять два крайних кольца, то у них соотшение кислород/керосин равно 3,05
Вот скажите, почему Ивченков категорически отказывается считать соотношение компонентов правильно? Причём ведь он никак не обосновывает своё "если взять". Ладно, взял бы да и сослался на какую-нибудь методику. Но нет, мы видим лишь отсебятину от Ивченкова.
D.Kropotov> В пристеночном слое любого ракетного двигателя происходят достаточно сложные процессы... Для оценки теплообмена, в частности, используются критериальные уравнения, содержащие эмпирические коэффициенты, полученные в результате многочисленных экспериментов, в которых учтены все процессы в пристеночном слое: «Расчет трения и конвективного теплообмена в камере ракетного двигателя основан на решении уравнений пограничного слоя либо на критериальных зависимостях, полученных обобщением экспериментальных данных» (Алемасов и др.
Послушайте, ваш Ивченков великий путаник: он пишет о пристеночном слое, а в подтверждение дает цитату про пограничный слой. Это не одно и то же!
Так что же он имеет в виду - пристеночный или пограничный слой? Начальная толщина пристеночного слоя равна расстоянию от оси периферийных форсунок до стенки КС. И этот слой создается периферийными форсунками или низкотемпературным генераторным газом. А вот определение пограничного слоя -
Пограничный слой: область течения вязкой жидкости (газа) с малой по сравнению с продольными размерами поперечной толщиной, образующаяся у поверхности обтекаемого твёрдого тела или на границе раздела двух потоков жидкости с различными скоростями, температурами или химическим составом.
Есть ли периферийные форсунки или нет, пограничный слой всё равно будет, в отличие от пристеночного. Что, Ивченков не понимает разницу между пристеночным слоем и пограничным слоем? Тогда пусть смотрит схему (и не по диагонали)
D.Kropotov> В данной статье как раз и были использованы критериальные уравнения, учитывающие процессы в пристеночном слое.
Да ничего он не учитывает, ваш Ивченков! Он же отрицает наличие пристеночного слоя у F-1 и H-1. Как же тогда он мог это учитывать?
Если же он имел в виду не пристеночный слой, а пограничный, то пусть дезавуирует своё высказывание (т.е., как говорится, возьмёт слова обратно). И напишет грамотно, как положено, чтобы другим не приходилось гадать, что же он имел в виду. А то подобные вещи открывают возможности для демагогии тому, кто так поступает.
Н-да, "диагональный" метод у Ивченкова дал явно ненадёжные результаты...
Пусть Ивченков лучше расскажет - зачем он это делает? Это даже не я спрашиваю, это спрашивает (конспирологов) Р.Ф. Аппазов...
перегрев2> На этом собственно обсуждение следует сворачивать и настоятельно рекомендовать автору учить матчасть.
Это чтобы к.т.н. учил арифметику?