Кто чем рисует?(SpaceCAD и другие)

SashaPro>> В модели сопла с идеальным газом и стенкой, при неизменных параметрах сечения все параметры газа сохраняются неизменными
Serge77> Как это неизменными? На всех твоих картинках параметры газа в цилиндрической части изменяются по мере её прохождения.

Тут есть одно условие, всёже программа достаточно точно моделирует течение газов и жидкостей, а влиняние местных сопротивлений создаёт переменное течение вблизи себя.

Serge77>> Интересно, можно ли на этой программе проверить один момент? Я читал, что длина цилиндрической части критики должна быть меньше 0.45 от диаметра, иначе растут потери и УИ заметно падает (это экспериментальные данные).
justman> Это правильно. Критические параметры должны реализовываться на минимально коротком участке. Вспомни формулу гидросопротивления трубы.

Думаю тут дело не конкретно в критических параметрах, сколько в самих гидравлических сопротивлениях, которые возрастают при увеличении критической длины. А скачок образуется всёже из-за местного сужения струи, ведь она уже начинает расширяться прямо в критическом сечении, достигая огромной скорости и падает на внутренние стенки критического канала. При этом переход от канала к расширяющейся части сопла оказывает сильное гидравлическое сопротивление быстродвижущимся газам, вклиниваясь в них.

SashaPro> Так вот я и поясняю, что струя оторвавшись от стенок при переходе от сужения в критический канал, снова расширяется в самом критическом канале и падает на его стенки кокраз значит на этом расстоянии от входа в критику.

Так вот исходный мой вопрос и был - может ли этот эффект показать твоя модельная программа? Собственно, спрашиваю просто из интереса, поэтому если это требует больших усилий, то напрягаться не надо ;^))

Serge77> Так вот исходный мой вопрос и был - может ли этот эффект показать твоя модельная программа? Собственно, спрашиваю просто из интереса, поэтому если это требует больших усилий, то напрягаться не надо ;^))

Вообще-то моделировал уже. Но всё сразу мне не потянуть, сейчас я прогнал в ней несколько сотен расчетов, из коих получил зависимости скорости истечения для сверхзвукового сопла при разном давлении и разном размере сопла. Ещё нужно построить зависимость скорости истечения от степени расширения при нескольких постоянных давлениях, а также сравнить влияние разного показателя адиабаты на эти зависимости. После это я заложу в основу расчета своей программы. Сейчас строю графики для определения давления внутри камеры сгорания для торцевых зарядов, позже, по мере развития проги, буду добавлять другие законы горения. А вот по длине критики ещё не пробовал просчитывать.

SashaPro> Интересно вот этот скачок лобового давления на графике называется сверхзвуковым барьером?
Да, это именно оно.

SashaPro>> Интересно вот этот скачок лобового давления на графике называется сверхзвуковым барьером?
timochka> Да, это именно оно.

Я как понимаю, ты разбираешься в сопромате. Поэтому есть одна проблема. Понятное дело, что в кольцевом заряде давление передаётся от топлива к корпусу. При этом топливо должно быть эластичным или находится в состоянии высокой вязкости, чтобы передавать давление на корпус, в противном случае вся сила от давления воспринимается топливом. Хрупкое карамельное топливо, всёравно не выдержит и при определенном значении давления лопнет, произойдёт удар осколками по корпусу. Вот тут вообще чисто поле, получается, что карамель вообще самое худшее и опасное по своим физическим свойствам топливо, и нету ничего, чтобы оценить прочность заряда. А нужно знать удлинение топлива и корпуса при нагружении, также надо как-то расчитать ударную нагрузку в случае разрушения заряда, так как он всёравно лопнет, когда станет очень тонким по мере выгорания. В общем я пока даже не знаю как подступиться ко всему этому...

SashaPro>>> Вот тут вообще чисто поле, получается, что карамель вообще самое худшее и опасное по своим физическим свойствам топливо. В общем я пока даже не знаю как подступиться ко всему этому...
Рекомендую почитать для начала чего-нибудь, например сайт serge77, или другие толковые сайты (Р.Накки и т.д.)

SashaPro>>>> Вот тут вообще чисто поле, получается, что карамель вообще самое худшее и опасное по своим физическим свойствам топливо. В общем я пока даже не знаю как подступиться ко всему этому...
biostar_37> Рекомендую почитать для начала чего-нибудь, например сайт serge77, или другие толковые сайты (Р.Накки и т.д.)

Физика одна на всех...
Топливо толстое, в несколько раз толше корпуса, следовательно почти вся нагрузка от давления в любом случае воспринимается им. И, что измениться если я и найду что-то новое на этих сайтах. И вообще с чего ты взял, что я не смотрел эти сайты? Если тебе чего-то известно, что не так по моему последнему испытанию, почему бы сразу прямо это не озвучить? Или ты просто не знаешь, почему он был неудачным?

SashaPro> Хрупкое карамельное топливо, всёравно не выдержит и при определенном значении давления лопнет, произойдёт удар осколками по корпусу. Вот тут вообще чисто поле

Почему чистое поле?
Решение простое - все делают вкладной заряд.

Serge77> Почему чистое поле?
Serge77> Решение простое - все делают вкладной заряд.

С бронировкой и зазором между бронировкой и корпусом? Ох и взлетит масса корпуса после этого решения, я так просто не сдамся .

Serge77> Зазор не нужен. Важно, чтобы не было прочной связи.
Serge77> А почему масса взлетит?

Без зазора не произойдет выравнивания давления снаружи и внутри шашки, и какой смысл? Тогда всёравно треснет, просто сначала осколки тормозятся бронировкой, потом падают на корпус с 5-10 кратным запасом прочности, прямо прообраз танковой брони .
У меня пока-что корпус расчитан только на рабочее давление с 2-х кратным запасом прочности. А тут потребуется бронировка и теплозащита корпуса, витка по два ватмана на корпус и топливо. Получается если рабочих витков достаточно 2, а будет 6, масса увеличивается в 3 раза. А если учесть, что у многих бронировка не выдерживала и по 4-6 слоев в течение 1с, что же мне тогда 40 слоев брать на 10с? Потом это слепой вариант, тонкий корпус на испытаниях обеспечивает наглядное представление того, где по длине заряда и когда закончит гореть топливо.

SashaPro> Без зазора не произойдет выравнивания давления снаружи и внутри шашки, и какой смысл?

Без зазора - я имею в виду без видимой щели, т.е. бронировка должна плотно прилегать к корпусу, но не должна быть к нему приклеена. Давление выровняется, для этого большая щель не нужна.

Прочность корпуса нужна такая же, как у тебя, ведь в конце горения у тебя давление держит только корпус. Теплоизоляции нужно чуть больше, но ненамного, потому что между шашками прогорает мало, бронировка защищает. А если сделать одну длинную вкладную шашку, получится вообще полный аналог твоего двигателя, но без проблем, связанных со скреплённым зарядом. Бронировку для одной шашки удобно делать так:

SashaPro>> Без зазора не произойдет выравнивания давления снаружи и внутри шашки, и какой смысл?
Serge77> Бронировку для одной шашки удобно делать так:
Serge77> Serge77 - Моя ракетная мастерская - Двигатель торцевого горения

Тут же торцевик, зачем ему вообще бронировка??? У меня столько торцевиков было, отлично работали без всякой бронировки.

Тем не менее твой бессопловик тоже рванул. И как быть в этом случае с надёжностью и отказоустойчивостью?

SashaPro> Тут же торцевик, зачем ему вообще бронировка???
Чтобы он и оставался торцевиком всё время работы.

SashaPro>> Тут же торцевик, зачем ему вообще бронировка???
pokos> Чтобы он и оставался торцевиком всё время работы.

Для карамели на KNO3. Тонкая щель для карамели на NaNO3 не воспламениться. Так?

SashaPro>>> Тут же торцевик, зачем ему вообще бронировка???
pokos>> Чтобы он и оставался торцевиком всё время работы.

Да.

SashaPro> Для карамели на KNO3. Тонкая щель для карамели на NaNO3 не воспламениться. Так?

Обязательно воспламенится.

Serge77> Без зазора - я имею в виду без видимой щели, т.е. бронировка должна плотно прилегать к корпусу, но не должна быть к нему приклеена. Давление выровняется, для этого большая щель не нужна.
Serge77> Прочность корпуса нужна такая же, как у тебя, ведь в конце горения у тебя давление держит только корпус. Теплоизоляции нужно чуть больше, но ненамного, потому что между шашками прогорает мало, бронировка защищает. А если сделать одну длинную вкладную шашку, получится вообще полный аналог твоего двигателя, но без проблем, связанных со скреплённым зарядом.

А проблемы будут другие и очень неожиданные возможно для всех. Т. е. давление всётаки выровняется, а торцы повидимому должны быть также нескреплены. Теперь получается, что давление сверху заряда больше чем внизу. Образуется расплавленный слой топлива и он держит эту разницу давлений, точнее течёт и держит, за счет того, что течёт. Горение резко усиливается, потом падает. Если воспламенитель ещё сможет, то зажгет снова его, и всё повториться, или от остаточного тепла. Можно механически защитить верхний торец, в ущерб массы двигателя, что позволит возможно полностью избежать этого эффекта. Заряд плотно установлен, но под давлением вверху его прижмет к нижней крышке и там доступ газам закрыт. Тогда они должны проходить сверху, а сверху давление максимально, особенно вначале. А давление по всему простарнству между бронировкой и корпусом будет больше чем в канале, тогда заряд может всхлопнуться. Ещё наличие воспламенителя в конусе может, просто заткнуть все щели вверху жидкой фазой и опять всё давление падёт на топливо. Если убрать от туда воспламенитель и топливо вообще - пустая крышка составит лишний вес. А воспламенение прямо топливного заряда может закончиться образованием уклона поверхности горения к заглушке, что приведёт к описанным выше колебаниям горения. А чтобы воспламенительный заряд горел с торца и не уехал в пустой конус, нужно менять всю конструкцию заглушки на простую толстую плоскую крышку, масса которой будет во много раз больше чем конуса.
Так вот, уже потихоньку вырисовывается что-то похожее на типичный карамельный двигатель.

Далее мне нужно не просто разобраться с прочностью топливного заряда и преодолеть скачок давления в начале горения. Ещё нужно так подобрать геометрию заряда, чтобы обеспечить слегка конусное горение с основанием у сопла, чтобы точно не было пульсирующего горения. (Период одной пульсации горения для карамели на сорбите составляет примерно 4-10с, 4 или 10 в зависимости от геометрии заряда) Этого можно добиться с помощью эрозионного горения, которое возникает в начале горения у основания заряда, которое тоже нужно подобрать так, чтобы не получилось так, что у основания уже вся толша сгорела, а вверху ещё всё впереди. Так что, испытаний этого двигателя (Р-40) может быть ещё много, и большинство из них скорее всего закончаться разрушением корпуса.

SashaPro> Тут же торцевик, зачем ему вообще бронировка???
pokos> Чтобы он и оставался торцевиком всё время работы.

Да.

SashaPro> Для карамели на KNO3. Тонкая щель для карамели на NaNO3 не воспламениться. Так?

Обязательно воспламенится.