Жидкий метан

 
1 2 3
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Сообщение было перенесено из темы SpaceX.
G.s.> Я так понял, что многолетний опыт проведения подготовки ракет-носителей на космодроме, участие в разработке и испытаниях ракетно-космической техники, дают Вам полное право на столь весомое мнение.

В КБХИ мамой клянутся, что их новый горшок на метане не потребует ни промывки, ни сушки, ни разборки. А надежность ТНА, трубопроводов и КС такова, что позволяет реализовать принцип "заправляй и летай".
Обоснование:
Топливо (природный газ), которое сгорает чисто, не оставляя ни жидкой, ни твердой фазы.
Газогенератор для турбины ТНА с избытком топлива (а не окислителя, как у керосинок)
Меньшее в разы давление в КС, по сравнению с керосинками.
Лучшие в разы охлаждающие свойства топлива.

Я им верю.
 40.040.0
RU Бывший генералиссимус #28.12.2015 21:01  @TEvg-2#28.12.2015 13:50
+
-
edit
 
TEvg-2> В КБХИ мамой клянутся,
TEvg-2> Я им верю.
А что такое "КБХИ"? Я знаю КБХА и КБХМ, а КБХИ не знаю.
 11.011.0
RU TEvg-2 #28.12.2015 21:19  @Бывший генералиссимус#28.12.2015 21:01
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Б.г.> А что такое "КБХИ"?

Извиняюсь, КБХА, Воронеж.
 40.040.0
RU Бывший генералиссимус #28.12.2015 22:16  @TEvg-2#28.12.2015 21:19
+
-
edit
 
Б.г.>> А что такое "КБХИ"?
TEvg-2> Извиняюсь, КБХА, Воронеж.

А КБХМ, как раз, клянётся и божится, что на чистом метане можно, а на СПГ с долей метана ниже 98% многоразовый движок не выходит.
Больше того, "Газпром" пошёл у ракетчиков на поводу, и делает новые ТУ, а, в перспективе, ГОСТ на СПГ с оглядкой на требования ракетчиков. Сейчас СПГ должен содержать не меньше 90% метана. Как нам говорили в КБХМ, обычно (ОБЫЧНО, НО НЕ ГАРАНТИРОВАННО!) метана около 93-95%.
 11.011.0
RU TEvg-2 #28.12.2015 22:24  @Бывший генералиссимус#28.12.2015 22:16
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Ну разумеется газ надо чистить. Так ведь это элементарно.

Керосин тоже не абы какой льют. В современном РГ-7 фракции из разных нефтей хитро мешают.
 40.040.0
RU спокойный тип #28.12.2015 22:25  @Бывший генералиссимус#28.12.2015 22:16
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★☆
Б.г.> Больше того, "Газпром" пошёл у ракетчиков на поводу, и делает новые ТУ, а, в перспективе, ГОСТ на СПГ с оглядкой на требования ракетчиков. Сейчас СПГ должен содержать не меньше 90% метана. Как нам говорили в КБХМ, обычно (ОБЫЧНО, НО НЕ ГАРАНТИРОВАННО!) метана около 93-95%.

эээ...из-за ракетчиков с их копеечным объёмом (с точки зрения Газпрома, сколько там газа в ракету влазит) меняют ГОСТ на ВЕСЬ СПГ??? :eek:
 31.931.9
RU TEvg-2 #28.12.2015 22:27  @спокойный тип#28.12.2015 22:25
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Зачем же на весь.. Можно же ввести какой-то спецсорт. "СПГ ракетный"
 40.040.0
RU спокойный тип #28.12.2015 22:31  @TEvg-2#28.12.2015 22:27
+
-
edit
 

спокойный тип
Спокойный_Тип

старожил
★☆
TEvg-2> Зачем же на весь.. Можно же ввести какой-то спецсорт. "СПГ ракетный"

ну написано же "с оглядкой на ракетчиков" а не специально отдельный сорт под ракетчиков

вооще 98% это практически уже не СПГ а сжиженый метан с 2% примесей получаемый из СПГ
 31.931.9
RU TEvg-2 #28.12.2015 22:34  @спокойный тип#28.12.2015 22:31
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

Можно и эти 2% вычистить. Ничего там сложного нет, примеси в основном азот и СО2. Если уж ракетчики до такого экстрима дошли, что баки гелием дуют, а азот по ихнему видите ли "слишком много весит".
 40.040.0
RU Бывший генералиссимус #28.12.2015 22:50  @спокойный тип#28.12.2015 22:25
+
-
edit
 
Б.г.>> Больше того, "Газпром" пошёл у ракетчиков на поводу
с.т.> эээ...из-за ракетчиков с их копеечным объёмом (с точки зрения Газпрома, сколько там газа в ракету влазит) меняют ГОСТ на ВЕСЬ СПГ??? :eek:

Пока - нет, пока хватит ТУ, тем более, что нет ни одного серийного двигателя на СПГ. Но у "Газпрома" трудности, и он заинтересован в потребителях.
 11.011.0
+
+1
-
edit
 

Garry_s

опытный

TEvg-2> Газогенератор для турбины ТНА с избытком топлива (а не окислителя, как у керосинок)
TEvg-2> Меньшее в разы давление в КС, по сравнению с керосинками.
TEvg-2> Лучшие в разы охлаждающие свойства топлива.
TEvg-2> Я им верю.
А я, что-то сомневаюсь.
Химпроцесс изготовления углерода (сажи по-простому) знаете? Сжигание углеводородов с большим недостатком кислорода. Лишнее топливо разлагается с выпадением сажи. И таким газом крутить турбину???
Меньшее давление в КС значит меньший удельный импульс.
Лучшее охлаждение? Теплоемкость больше в разы??? Надо в справочнике взглянуть.
Партия жуликов и воров оборзела. Ну, не обессудь, теперь  47.0.2526.8347.0.2526.83
+
-
edit
 

zaitcev

опытный


G.s.> Лишнее топливо разлагается с выпадением сажи. И таким газом крутить турбину???

Я с цифрами не знаком, но вроде есть заметная разница в температурах начала коксования метана и керосина. То есть дело тут не в газе из газогенератора, хотя конечно если перейти с "кислого" то есть с избытком кислорода на "сладкий" цикл с избытком горючего, сразу встанет проблема с генераторным газом, как в турбине, так и в голове камеры.
 43.043.0
+
-
edit
 

TEvg-2

мракобес

G.s.> Химпроцесс изготовления углерода (сажи по-простому) знаете? Сжигание углеводородов с большим недостатком кислорода. Лишнее топливо разлагается с выпадением сажи. И таким газом крутить турбину???

Товарищи утверждают, что сажи не будет. И вообще почему оно будет гореть до С а не до СО к примеру?
 40.040.0
+
0 (+1/-1)
-
edit
 

Garry_s

опытный

TEvg-2> Лучшие в разы охлаждающие свойства топлива.
Посмотрел в справочнике "Физические величины", академический том 1991 года издания.
Теплоемкость керосина при температуре от 293К (20С) до 423К =2,0-2,6.
Теплоемкость метана в жидкой фазе (110К)=3,4; в газовой (400К, при давлении 1-100 атм)=2,5-2,8.
Теплоемкость пропана в жидкой фазе (200К)=2,1; в газовой (400К)=2,1-3,9.
Ну и где тут разы?
Партия жуликов и воров оборзела. Ну, не обессудь, теперь  47.0.2526.10647.0.2526.106
+
+1
-
edit
 

Garry_s

опытный

TEvg-2> Товарищи утверждают, что сажи не будет. И вообще почему оно будет гореть до С а не до СО к примеру?
Оно вообще не горит в значительной части: метан (или другой углеводород) под воздействием высокой температуры горения (насколько хватает кислорода) разлагается (пиролиз) на сажу (углерод) и водород.
И то и другое является товарной продукцией данного процесса.
Естественно, наверняка присутствуют и другие побочные соединения типа СО, которые требуют дожигания или фильтрации.
Партия жуликов и воров оборзела. Ну, не обессудь, теперь  47.0.2526.10647.0.2526.106

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
G.s.> Посмотрел в справочнике "Физические величины", академический том 1991 года издания.
G.s.> Теплоемкость керосина при температуре от 293К (20С) до 423К =2,0-2,6.
G.s.> Теплоемкость метана в жидкой фазе (110К)=3,4; в газовой (400К, при давлении 1-100 атм)=2,5-2,8.
G.s.> Теплоемкость пропана в жидкой фазе (200К)=2,1; в газовой (400К)=2,1-3,9.
G.s.> Ну и где тут разы?

Эти цифры, по большому счёту - ни о чём. "Прибор двести".

Для характеризации "охладительной способности" жидкости важные еще как минимум плотность, вязкость и теплопроводность жидкости (все вместе увязываемые, в частности, в критерии Нуссельта). Из них как минимум плотность и теплопроводность играют большую роль, чем теплоёмкость.

Причём это не всё даже в простейшем случае однофазного течение охладителя. Про возможность более сложного течения с кипением, и газификации охладителя (что достаточно типично для криогенных) - оставим за скобками для простоты.

Ну и что теплоотбор пропорционален разности температур - вообще умолчим.

Сравнение одних теплоёмкостей - вообще ни о чём.
 28.028.0

Garry_s

опытный

Fakir> Эти цифры, по большому счёту - ни о чём. "Прибор двести".
Ну и привели бы свои СООТНОШЕНИЯ, или ссылку, где это сравнивается.
А так утверждение ни о чем.
Fakir> Для характеризации "охладительной способности" жидкости важные еще как минимум плотность, вязкость и теплопроводность жидкости (все вместе увязываемые, в частности, в критерии Нуссельта). Из них как минимум плотность и теплопроводность играют большую роль, чем теплоёмкость.
Ну и как различаются остальные параметры керосина и метан/пропана (плотность, теплопроводность и особенно вязкость)?
Fakir> Причём это не всё даже в простейшем случае однофазного течение охладителя. Про возможность более сложного течения с кипением, и газификации охладителя (что достаточно типично для криогенных) - оставим за скобками для простоты.
Оставим, мы же рассматриваем конкретную конструкцию, а не вообще какие-то процессы во вселенной.
Fakir> Ну и что теплоотбор пропорционален разности температур - вообще умолчим.
Сравниваются похожие ЖРД с близкими параметрами при замене вида топлива.
Там откуда будет большая разница в температурах при одних и тех же материалах КС, сопла, давлениях и т.п.?
Fakir> Сравнение одних теплоёмкостей - вообще ни о чём.
Приведите свои определяющие параметры, а не общие соображения.
Партия жуликов и воров оборзела. Ну, не обессудь, теперь  47.0.2526.10647.0.2526.106

Monya

опытный

zaitcev> Я с цифрами не знаком, но вроде есть заметная разница в температурах начала коксования метана и керосина. То есть дело тут не в газе из газогенератора, хотя конечно если перейти с "кислого" то есть с избытком кислорода на "сладкий" цикл с избытком горючего, сразу встанет проблема с генераторным газом, как в турбине, так и в голове камеры.
Если говорить о метановом ЖРД РД-0110, то он выполнен, ЕМНИП, по открытой схеме, без дожигания. А в ТНА автономных турбин (без дожигания), как правило используется рабочее тело с избытком горючего, из-за большей работоспособности газа (RT выше - выше работоспособность - турбина-то малорасходная, активная, как правило).
Вот какая схема у РД0162 - х.з. Если судить по картинке с сайта - то как-бы вообще раздельная подача (2 ТНА):

Да, вот еще. В водородниках замкнутой схемы привод ТНА таки на сладком газе (в отличие от всех других) - из-за малой плотности водорода объем рабочего тела получается большой, работоспособность рабочего тела высокая из-за большой теплоемкости генераторного газа - поэтому предкамерную турбину выгодно делать на "сладком газу". Возможно, так-же дело и с метаном обстоит
 47.0.2526.10647.0.2526.106

  • Balancer [09.01.2016 03:11]: Перенос сообщений из SpaceX

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
G.s.> Ну и привели бы свои СООТНОШЕНИЯ, или ссылку, где это сравнивается.

Мне делать больше нечего? :)
Это ж реально большая работа.
Вы сделали неверное утверждение, его я могу по памяти поправить, не закапываясь в литературу и интернет.
А рыть тома и гигабайты - увольте. Мне оно не настолько интересно.


G.s.> Ну и как различаются остальные параметры керосина и метан/пропана (плотность, теплопроводность и особенно вязкость)?

За параметрами - в справочники, за коэффициентами при Рейнольдсах и Прандтлях - в литературу по ЖРД или конвективному теплообмену :)
По метану еще может и непросто найти будет. Лучшие книжки - старые, а метан там ЕМНИС редко рассматривался. Скорее придётся искать сравнительно новые журнальные или конференционные публикации.

Fakir>> Причём это не всё даже в простейшем случае однофазного течение охладителя. Про возможность более сложного течения с кипением, и газификации охладителя (что достаточно типично для криогенных) - оставим за скобками для простоты.
G.s.> Оставим, мы же рассматриваем конкретную конструкцию, а не вообще какие-то процессы во вселенной.

А вы помните навскидку, как реализовано охлаждение в конкретной конструкции? Лично я нет, хотя сильно подозреваю, что фазовый переход там весьма вероятен.

Fakir>> Ну и что теплоотбор пропорционален разности температур - вообще умолчим.
G.s.> Сравниваются похожие ЖРД с близкими параметрами при замене вида топлива.
G.s.> Там откуда будет большая разница в температурах при одних и тех же материалах КС, сопла, давлениях и т.п.?

Обычно жидкий метан немного холоднее керосина :)

Fakir>> Сравнение одних теплоёмкостей - вообще ни о чём.
G.s.> Приведите свои определяющие параметры, а не общие соображения.

А всю документацию двигателя не дать? :)

Это реально очень большая работа. Хотя бы по поиску. Книг, статей и пр.
 28.028.0
+
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал
★☆
G.s.> Химпроцесс изготовления углерода (сажи по-простому) знаете? Сжигание углеводородов с большим недостатком кислорода. Лишнее топливо разлагается с выпадением сажи. И таким газом крутить турбину???
Сдаётся мне, что при очень большом недостатке кислорода на выходе не сажа, а С2Н4, СН2О и т.п.
G.s.> Меньшее давление в КС значит меньший удельный импульс.
Только при том же составе выхлопа. А тут лёгкого водяного пара в два раза больше.
 43.043.0
RU Бывший генералиссимус #26.01.2016 13:48  @Дем#23.01.2016 12:49
+
-
edit
 
G.s.>> Химпроцесс изготовления углерода (сажи по-простому) знаете? Сжигание углеводородов с большим недостатком кислорода. Лишнее топливо разлагается с выпадением сажи. И таким газом крутить турбину???
Дем> Сдаётся мне, что при очень большом недостатке кислорода на выходе не сажа, а С2Н4, СН2О и т.п.

Сажа, сажа. Лёгкие углеводороды охотно диспропорционируют при нагреве, отщепившийся водород легко окисляется, а на кислород и тяжёлые углеводороды кислорода уже не остаётся. Предельный случай - ацетилен. Легко реагирует "сам с собой" даже при комнатной температуре, просто при повышенном давлении. Со взрывом. Из-за этого в ацетиленовых баллонах находится не ацетилен, а раствор его в ацетоне.

G.s.>> Меньшее давление в КС значит меньший удельный импульс.
Дем> Только при том же составе выхлопа. А тут лёгкого водяного пара в два раза больше.

Зато меньше CO и больше CO2. Поэтому выигрыш по УИ у метана такой маленький, при сравнении с керосином. Хотя, казалось бы, водорода в 2 раза больше!
 11.011.0

  • ahs [26.01.2016 14:03]: Перенос сообщений в Мусор
RU Дем #24.02.2016 11:40  @Бывший генералиссимус#26.01.2016 13:48
+
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал
★☆
Б.г.> Сажа, сажа. Лёгкие углеводороды охотно диспропорционируют при нагреве, отщепившийся водород легко окисляется
И кем он окисляется-то, если кислорода нету? Углеродом? :)

Б.г.> Зато меньше CO и больше CO2.
А это опять же сколько кислорода нальём.
 44.044.0
RU Бывший генералиссимус #24.02.2016 12:03  @Дем#24.02.2016 11:40
+
-
edit
 
Б.г.>> Сажа, сажа. Лёгкие углеводороды охотно диспропорционируют при нагреве, отщепившийся водород легко окисляется
Дем> И кем он окисляется-то, если кислорода нету? Углеродом? :)
Кислородом. А ещё - угарным газом. Если у нас в смеси есть хоть следы кислорода и следы водорода, то, первым делом, они прореагируют между собой.

Б.г.>> Зато меньше CO и больше CO2.
Дем> А это опять же сколько кислорода нальём.
Нет. Чем ниже температура (а чем меньше кислорода, тем она ниже), тем сильнее смещено равновесие в сторону CO2.
 11.011.0
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
G.s.>> Химпроцесс изготовления углерода (сажи по-простому) знаете? Сжигание углеводородов с большим недостатком кислорода. Лишнее топливо разлагается с выпадением сажи. И таким газом крутить турбину???
TEvg-2> Товарищи утверждают, что сажи не будет. И вообще почему оно будет гореть до С а не до СО к примеру?

Да, и говорят почему - это результат ИСПЫТАНИЙ :) Т.е. просто факт. Оказалось, что при сгорании В БОЛЬШИХ ОБЪЕМАХ на высоких скоростях (как и есть в ЖРД) сажеобразования не случается, даже при значительном избытке метана. Чудо природы-матери ;)
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  40.040.0
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU Дем #24.02.2016 15:47  @Бывший генералиссимус#24.02.2016 12:03
+
-
edit
 

Дем
Dem_anywhere

аксакал
★☆
Б.г.> Если у нас в смеси есть хоть следы кислорода и следы водорода, то, первым делом, они прореагируют между собой.
Хорошо, все следы кислорода прореагировали - но водород от терморазложения всё равно остался.
Б.г.> Нет. Чем ниже температура (а чем меньше кислорода, тем она ниже), тем сильнее смещено равновесие в сторону CO2.
Ну в сопле-то температура будет высокая.
 44.044.0
1 2 3

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