На форуме НК уже поднимался вопрос применения ДВС для привода насосов любительского ЖРД.
Основными препятствиями в этом, на мой взгляд, являются недостаточная удельная мощность ДВС
и исльзование в качестве окислителя воздуха.
Мощность ДВС равна, перемножить объем на обороты и на среднее индикаторное давление.
Увеличивать объем бесполезно, во столько же раз возрастет масса. Увеличивать обороты трудно,
инерционные нагрузки растут пропорционально квадрату оборотов. А вот среднее индикаторное
давление? Есть такой факт, среднее индикаторное давление на порядок меньше максимального
давления,в то время как детали двигателя рассчитаны на максимальное давление.
Если давление во время рабочего хода поршня поддерживать постоянно максимальное, то мощность
двигателя можно поднять на порядок.
Как это сделать?
Предлагаю вынести процесс горения из цилиндра в газогенератор. Газогенератор соединяется с
цилиндром клапаном. Клапан приводится в движение коленвалом, и пропускает газ в цилиндр во
время рабочего хода. Если объем газогенератора будет в несколько раз больше объема ДВС,
то давление во время рабочего хода мало изменится. Работа двигателя выглядит так: в ВМТ
открывается клапан, газ давит на поршень, поршень идет к НМТ. Перед открытием поршнем
выпускного окна клапан закрывается. Поршень доходит до выпускного окна, газ выходит через
дополнительное сопло. От НМТ к ВМТ движение по инерции. Очень удобно за основу брать двухтактный
ДВС. Выбрасываются карбюратор, зажигание и пр. Перекрываются продувочные каналы. Наиболее сложное
изготовление и установка клапана.
Какую удельную мощность можно достичь?
Берем за основу, например, авиамодельный двигатель Desert Aircraft DA-85 http://www.desertaircraft.com/engines_detail.php?Page=DA-85
объем 85 см^2, максимальные обороты 9500 об/мин, вес 1,95 кг. Механический КПД считаем 80%, давление 9 МПа.
Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Для сравнения, возьмем РД-107. Если считать что вес турбины в весе ТНА составляет треть,
то удельная мощность турбины те же 50 кВт/кг.
ЦитироватьПредлагаю вынести процесс горения из цилиндра в газогенератор. Газогенератор соединяется с
цилиндром клапаном.
Паровая машина? А чем вам не подходит турбина?
ЦитироватьЦитироватьПредлагаю вынести процесс горения из цилиндра в газогенератор. Газогенератор соединяется с
цилиндром клапаном.
Паровая машина? А чем вам не подходит турбина?
Трудностью изготовления в гараже.
А тут берем готовое изделие и дорабатываем.
ЦитироватьТрудностью изготовления в гараже.
Изготовить ДВС труднее.
ЦитироватьА тут берем готовое изделие и дорабатываем.
Оййй... :cry: :cry: :cry:
А что вам не даёт взять турбину с какого-нибудь списаного авиадвигателя?
ЦитироватьЦитироватьТрудностью изготовления в гараже.
Изготовить ДВС труднее.
А мы его изготавливать не будем, будем дорабатывать напильником. :)
ЦитироватьЦитироватьА тут берем готовое изделие и дорабатываем.
Оййй... :cry: :cry: :cry:
А что вам не даёт взять турбину с какого-нибудь списаного авиадвигателя?
И сколько весит ваш списаный авиадвигатель?
ЦитироватьИ сколько весит ваш списаный авиадвигатель?
Поверьте, меньше чем ДВС равной мощности. :)
Однако зачем вам весь двигатель? Возьмите только турбину, раз вам так тяжело её изготовить самому. :) Можно и не от двигателя а от какой-нибудь ВСУ.
ЦитироватьЦитироватьИ сколько весит ваш списаный авиадвигатель?
Поверьте, меньше чем ДВС равной мощности. :)
Перичитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.
ЦитироватьОднако зачем вам весь двигатель? Возьмите только турбину, раз вам так тяжело её изготовить самому. :) Можно и не от двигателя а от какой-нибудь ВСУ.
Я сильно сомневаюсь что из авиационой турбины легко сделать ТНА.
ЦитироватьПеричитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.
Узнайте удельную мощность турбин и удивитесь.
ЦитироватьЯ сильно сомневаюсь что из авиационой турбины легко сделать ТНА.
Во всяком случае легче чем из ДВС. По крайней мере все ТНА до сих пор делаются на турбинах.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьИ сколько весит ваш списаный авиадвигатель?
Поверьте, меньше чем ДВС равной мощности. :)
Перичитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.
Показать не значит иметь работающий экземпляр. Никогда удельная мощность реального работающего ДВС не достигнет удельной мощности реальной работающей турбины. По ресурсу - обратный вариант. Вспомните танк Т-80 или скажем, автомобили для рекорда скорости.
ЦитироватьЦитироватьПеричитайте начало.
Я показал как повысить мощность ДВС.
Узнайте удельную мощность турбин и удивитесь.
Перечитайте начало еще раз и удивитесь.
ЦитироватьЦитироватьЯ сильно сомневаюсь что из авиационой турбины легко сделать ТНА.
Во всяком случае легче чем из ДВС. По крайней мере все ТНА до сих пор делаются на турбинах.
Старый вы мне открыли великую истину.
Почему только любители так не делают.
ЦитироватьПеречитайте начало еще раз и удивитесь.
Какое место перечитать?
ЦитироватьСтарый вы мне открыли великую истину.
Я рад за вас.
ЦитироватьПочему только любители так не делают.
Наверно из-за того что делают с ДВС... ;)
ЦитироватьБерем за основу, например, авиамодельный двигатель Desert Aircraft DA-85 http://www.desertaircraft.com/engines_detail.php?Page=DA-85
объем 85 см^2, максимальные обороты 9500 об/мин, вес 1,95 кг. Механический КПД считаем 80%, давление 9 МПа.
Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Для сравнения, возьмем РД-107. Если считать что вес турбины в весе ТНА составляет треть,
то удельная мощность турбины те же 50 кВт/кг.
Вот это.
Пичем мощность Desert Aircraft DA-85 8,5 л.с.
ЦитироватьМне вот это понравилось:
ЦитироватьУдельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
50 кВт ЕМНИП это где-то 1,5 литровый автомобильный двигатель весом 100-150 кг. А вы насчитали вес двигателя в 1 кг? Очень сомнительный расчет. Куда смотрят производители автомобилей? )
Производители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
ЦитироватьПроизводители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьМне вот это понравилось:
ЦитироватьУдельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
50 кВт ЕМНИП это где-то 1,5 литровый автомобильный двигатель весом 100-150 кг. А вы насчитали вес двигателя в 1 кг? Очень сомнительный расчет. Куда смотрят производители автомобилей? )
Производители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
А почему? :wink:
Можно попросить вас по вашей формуле посчитать мощность обычного 1,5 литрового двигателя? интересно сколько получится? Т.е. без всяких кислородов. Просто, как вы будете считать мощность обычного двигателя на воздухе.
Прочитайте внимательно первый пост.
Я предлагаю использовать не адиабатный процесс а изобарный.
Это скажется на КПД отрицательно.
Никому, кроме ракетчиков, это не надо
ЦитироватьЦитироватьПроизводители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:
Готовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.
ЦитироватьЦитироватьБерем за основу, например, авиамодельный двигатель Desert Aircraft DA-85 http://www.desertaircraft.com/engines_detail.php?Page=DA-85
объем 85 см^2, максимальные обороты 9500 об/мин, вес 1,95 кг. Механический КПД считаем 80%, давление 9 МПа.
Удельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Для сравнения, возьмем РД-107. Если считать что вес турбины в весе ТНА составляет треть,
то удельная мощность турбины те же 50 кВт/кг.
Вот это.
Пичем мощность Desert Aircraft DA-85 8,5 л.с.
То есть гдето есть ДВС массой 2 кг и мощностью 100 кВт? Вы открыли способ повысить удельную мощность ДВС в 20 раз?
Что касается РД-107 то вес турбины никак не может составлять трети веса ТНА.
ЦитироватьЯ предлагаю использовать не адиабатный процесс а изобарный.
Это скажется на КПД отрицательно.
Никому, кроме ракетчиков, это не надо
Ракетчикам вовсе не нада увеличивать расход газа через ГГ. Во всяком случае и удельная мощность и кпд и простота изготовления окажутся на стороне турбины.
ЦитироватьГотовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.
Где вы будете охлаждать жидкость? Увеличит это массу системы и соответственно снизит удельную мощность?
Кстати, турбореактивные двигатели для моделей тоже продаются. Можно взять турбину с них.
ЦитироватьОк, считать не хотите. Давайте искать вашу ошибку вместе.
ЦитироватьУдельная мощность 85*10^-6*10*10^6*(9500/60)*0,8/1,95=50 кВт/кг.
Значит, что здесь что?
85*10^-6 - Объем двигателя в литрах
(9500/60) - Частота об.сек
10*10^6 - это что? Почему не 10*10^1000?
85*10^-6 - Объем двигателя в метрах кубических.
10*10^6 Это давление в паскалях, или 10 МПа.
Тут небольшая опечатка вкралось, нужно 9*10^6.
Прошу прощения.
Вообще давление я подогнал под ответ.
Чтоб получилось как у эталона.
Цитировать10*10^6 Это давление в паскалях, или 10 МПа.
Извиняюсь, а 100 атм это не многовато?
ЦитироватьЦитироватьЯ предлагаю использовать не адиабатный процесс а изобарный.
Это скажется на КПД отрицательно.
Никому, кроме ракетчиков, это не надо
Ракетчикам вовсе не нада увеличивать расход газа через ГГ. Во всяком случае и удельная мощность и кпд и простота изготовления окажутся на стороне турбины.
Они в первую очередь уменьшают вес ТНА при заданых параметрах.
А КПД уж какой получится.
ЦитироватьЦитироватьЯ предлагаю использовать не адиабатный процесс а изобарный.
Это скажется на КПД отрицательно.
Никому, кроме ракетчиков, это не надо
Ракетчикам вовсе не нада увеличивать расход газа через ГГ. Во всяком случае и удельная мощность и кпд и простота изготовления окажутся на стороне турбины.
Наиболее реальный вариант - турбина
Цитироватьот какой-нибудь ВСУ
. Но и она не подойдет.Только на земле. А приспособить ДВС или турбину на
Цитироватьжидкий кислород и керосин или перикись.
нереально.
Еще один недостаток ДВС - низкие обороты. Центробежный насос на оборотах ДВС будет неэффективным.
ЦитироватьЦитироватьГотовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.
Где вы будете охлаждать жидкость? Увеличит это массу системы и соответственно снизит удельную мощность?
Охлаждать топливом конечно.
А больше и нечем.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьПроизводители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:
Готовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.
Все равно они не рассчитаны, и их не форсируешь на тепловой поток в 50 раз больше.
Вообще это изврат, любителям на порядки доступнее вытесниловка.
ЦитироватьТо есть гдето есть ДВС массой 2 кг и мощностью 100 кВт? Вы открыли способ повысить удельную мощность ДВС в 20 раз?
Что касается РД-107 то вес турбины никак не может составлять трети веса ТНА.
Да я открыл способ поднять мощность ДВС в 20 раз.
Правда ДВС нужно теперь расшифровывать как двигатель внешнего сгорания. :D
Скорее турбина там весит даже больше чем треть.
Если брать конечно не только саму турбину но и ее окружение.
ЦитироватьЦитировать10*10^6 Это давление в паскалях, или 10 МПа.
Извиняюсь, а 100 атм это не многовато?
Бес турбонадува многовато.
Для дизелей и бензиновых с турбонадувом нормально.
Да и надоже его форсировать.
ЦитироватьЕще один недостаток ДВС - низкие обороты. Центробежный насос на оборотах ДВС будет неэффективным.
Вот наконец до главного недостатка дошли!!!
У мелких двухтактных ДВС, например у бензопильных,
максимальные обороты производители указываю 13000 об/мин.
Народ на форумах говорит что они раскручиваются до 15000-16000 об/мин.
Можно попробовать мультипликатор. Правда вес и возможность изготовить в "гараже" большой вопрос.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьПроизводители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:
Готовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.
Все равно они не рассчитаны, и их не форсируешь на тепловой поток в 50 раз больше.
Вообще это изврат, любителям на порядки доступнее вытесниловка.
А почему тепловой поток будет в 50 раз больше?
ЦитироватьЛадно. Сам нашел. В бензиновом давление 4 МПа. В Дизеле 10 МПа
Получается по вашей формуле обычный(ЖИГУЛЕВСКИЙ) двигатель объемом полтора литра имеет мощность:
Бензиновый 1500*10^-6*4*10^6*(6000/60)*0,8 * 1.3(квт/лс) = 624 лс
Дизель 1500*10^-6*10*10^6*(5000/60)*0,8 * 1.3(квт/лс) = 1300 лс
Вас ничего не напрягает?
4 МПа это наверно у ДВС выпущеного лет 60 назад.
Не напрягает.
Столько надо.
ЦитироватьПолучается по вашей формуле обычный(ЖИГУЛЕВСКИЙ) двигатель объемом полтора литра имеет мощность:
Бензиновый 1500*10^-6*4*10^6*(6000/60)*0,8 * 1.3(квт/лс) = 624 лс
Дизель 1500*10^-6*10*10^6*(5000/60)*0,8 * 1.3(квт/лс) = 1300 лс
Я хочу такой! Дайте два! :D
ЦитироватьОбъясните сначала. почему по вашей формуле жигулевский двигатель имеет мощность 624 лошади. А уж потом будем думать про мультипликаторы для бензопил.
Его можно на столько форсировать если вынести процесс горения из цилиндра.
Да зачем они вам.
У вас бесплатный бензин?
И бочка с жидким кислородом в гараже заныкана.
В принципе, расширительные машины Ванкеля с пятивершинным ротором спокойно развивали 500 лс при массе 70 кг. Имхо, это лучше, чем кувыркаться с поршневиком.
ЦитироватьДа я открыл способ поднять мощность ДВС в 20 раз.
Правда ДВС нужно теперь расшифровывать как двигатель внешнего сгорания. :D
Тогда говорите прямо: паровая машина. При чём тут ДВС? Сравнивайте паровую машину и паровую турбину.
ЦитироватьСкорее турбина там весит даже больше чем треть.
Если брать конечно не только саму турбину но и ее окружение.
Скорее, не скорее... Какое окружение? Диск с лопатками, подшипники, сопловой аппарат и корпус. Что ещё?
ЦитироватьПааждите. Что я форсировал? Я подставил в вашу формулу параметры существующего двигателя. Без всяких внешних сгораний.
А с чего вы взяли что моя формула применима для двигателя без доработки?
Сначала внешний газогенератор, потом моя формула.
Эндрю, у вас весь пафос в том что готовую турбину трудно найти. Я же вам сказал: газотурбинные двигатели для моделей продаются. Что у вас осталось в пользу поршневого двигателя?
ЦитироватьВ принципе, расширительные машины Ванкеля с пятивершинным ротором спокойно развивали 500 лс при массе 70 кг. Имхо, это лучше, чем кувыркаться с поршневиком.
Поршневик доступен и дешев.
ЦитироватьЦитироватьДа я открыл способ поднять мощность ДВС в 20 раз.
Правда ДВС нужно теперь расшифровывать как двигатель внешнего сгорания. :D
Тогда говорите прямо: паровая машина. При чём тут ДВС? Сравнивайте паровую машину и паровую турбину.
Но ведь берем ДВС. И делаем из него что нужно.
ЦитироватьЦитироватьСкорее турбина там весит даже больше чем треть.
Если брать конечно не только саму турбину но и ее окружение.
Скорее, не скорее... Какое окружение? Диск с лопатками, подшипники, сопловой аппарат и корпус. Что ещё?
А этого мало?
Просто ТНА это цельный агрегат.
Точно сколько Т в ТНА сказать сложно.
Назовите свои проценты.
Это не принципиально.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьПааждите. Что я форсировал? Я подставил в вашу формулу параметры существующего двигателя. Без всяких внешних сгораний.
А с чего вы взяли что моя формула применима для двигателя без доработки?
Сначала внешний газогенератор, потом моя формула.
Так вы же сами и сказали:
ЦитироватьМощность ДВС равна, перемножить объем на обороты и на среднее индикаторное давление.
И с чего вы тогда взяли, что ваша формула применима к к двигателю с доработкой? И что она вообще к чему-то применима....
А с чего вы подставляете максимальное давление.
Подставте среднее.
И не забудте у жигулей двигатель четырехтактный, нужно еще на 2 поделить.
ЦитироватьНо ведь берем ДВС. И делаем из него что нужно.
И переделываем его в паровую машину. И дальше рассматриваем как паровую машину.
ЦитироватьА этого мало?
Мало. На схеме ТНА занимает незначительную часть.
ЦитироватьПросто ТНА это цельный агрегат.
Точно сколько Т в ТНА сказать сложно.
Назовите свои проценты.
Это не принципиально.
Это принципиально. Потому что у вас будет паромашинно-насосный агрегат вместо турбонасосного. И ваш ДВС прийдётся так же встраивать в ТНА как счас в него встроена турбина. И вся сложность и масса встройки пойдут на счёт мотора.
ЦитироватьЦитироватьА с чего вы подставляете максимальное давление.
Подставте среднее.
Я уже спрашивал, что это за давление. И откуда оно берется. Какое среднее давление в обычном ДВС?
Гдето 0.4-1.0 МПа.
Нагрузка на вал и подшипники в ДВС соответствует мощности. Если мощность увеличить на порядок то на порядок возрастёт и нагрузка и всё сломается. Для начала отломятся кривошипы.
ЦитироватьВ принципе, расширительные машины Ванкеля с пятивершинным ротором спокойно развивали 500 лс при массе 70 кг.
А где про это почитать?
Ссылкой не поделитесь?
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьПроизводители ДВС не используют в качестве окислителя и горючего жидкий кислород и керосин или перикись.
Тогда ДВС перегреется в момент. У готового ДВС охлаждение воздушное, а у вас какое будет? :roll:
Готовые ДВС бывают как воздушного так и жидкостного охлаждения.
Нам нужно жидкостное.
Все равно они не рассчитаны, и их не форсируешь на тепловой поток в 50 раз больше.
Вообще это изврат, любителям на порядки доступнее вытесниловка.
А почему тепловой поток будет в 50 раз больше?
Если у вас движок при прочих равных мощнее в 50 раз, то и тепловая мощность должна быть во столько же больше.
ЦитироватьНагрузка на вал и подшипники в ДВС соответствует мощности. Если мощность увеличить на порядок то на порядок возрастёт и нагрузка и всё сломается. Для начала отломятся кривошипы.
Нагрузка расчитана на максимальное давление в цилиндре.
Но она действует незначительную часть рабочего цикла.
Вот и происходит недобор мощи.
ЦитироватьЦитироватьВ принципе, расширительные машины Ванкеля с пятивершинным ротором спокойно развивали 500 лс при массе 70 кг.
А где про это почитать?
Ссылкой не поделитесь?
Ну, подумайте сами, какие ссылки, если эта машина делалась для изделия диаметром 533 мм :wink:
ЦитироватьЕсли у вас движок при прочих равных мощнее в 50 раз, то и тепловая мощность должна быть во столько же больше.
Ну не в 50 в 20 раз.
Тепловой поток определяется в первую очередь температурой газов в цилиндре. В ДВС она свыше 2000. Не все время правда.
Не превышать ее и тепловой поток будет такой же.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьВ принципе, расширительные машины Ванкеля с пятивершинным ротором спокойно развивали 500 лс при массе 70 кг.
А где про это почитать?
Ссылкой не поделитесь?
Ну, подумайте сами, какие ссылки, если эта машина делалась для изделия диаметром 533 мм :wink:
Интересно на чем они работали?
На перекиси, наверно.
ЦитироватьНагрузка расчитана на максимальное давление в цилиндре.
Во первых она действует вдоль кривошипа то есть на сжатие а не на изгиб.
Во вторых она действует короткое время что позволяет деталям пружинить.
В третьих она то какраз и не создаёт крутящего момента.
Так что при тех же оборотах вы в 20 раз увеличиваете крутящий момент и валу кирдык.
Вы вобще полагаете что коленвал имеет 20-кратный запас прочности?
ЦитироватьЦитироватьГдето 0.4-1.0 МПа.
Ну Ок. С этим разобрались.
Давайте теперь про тепло. А нет, Стоп )
Т.е. Вы хотите сделать камеру сгорания на 10 МПа, только для того чтобы впускать газ в ДВС? А какое же давление тогда будет в вашем "Модельном" РД? )
Естествено такое же.
Ну чуть меньше на сопротивление в рубашке и форсунках.
ЦитироватьЦитироватьНагрузка расчитана на максимальное давление в цилиндре.
Во первых она действует вдоль кривошипа то есть на сжатие а не на изгиб.
Во вторых она действует короткое время что позволяет деталям пружинить.
В третьих она то какраз и не создаёт крутящего момента.
Так что при тех же оборотах вы в 20 раз увеличиваете крутящий момент и валу кирдык.
Вы вобще полагаете что коленвал имеет 20-кратный запас прочности?
Крившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьВ принципе, расширительные машины Ванкеля с пятивершинным ротором спокойно развивали 500 лс при массе 70 кг.
А где про это почитать?
Ссылкой не поделитесь?
Ну, подумайте сами, какие ссылки, если эта машина делалась для изделия диаметром 533 мм :wink:
Интересно на чем они работали?
На перекиси, наверно.
То ли на перекиси, то ли на гидразине. В общем, монотопливо какое-то, не помню уже точно.
ЦитироватьКрившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
Запас по массе или по прочности? ;)
ЦитироватьЦитироватьЕсли у вас движок при прочих равных мощнее в 50 раз, то и тепловая мощность должна быть во столько же больше.
Ну не в 50 в 20 раз.
Тепловой поток определяется в первую очередь температурой газов в цилиндре. В ДВС она свыше 2000. Не все время правда.
Не превышать ее и тепловой поток будет такой же.
Ага, то есть, если в цилиндре вакуум и летает пять молекул со скоростью соответствующей 2000С, тепловой поток такой же как и при 10МПа? :lol: Тепловой поток зависит от разницы температур, давления, скорости рабочего тела, турбулентности, излучательной способности и тд, а проще - он коррелирует с тепловой мощностью, которая в данном случае определяет механическую.
ЦитироватьЦитироватьКрившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
Запас по массе или по прочности? ;)
Вот первое попавшее фото коленвала.
(http://www.scooterdigest.ru/photos%5C2630%5C03.jpg)
Ему страшны изгибающие нагрузки?[/img][/url]
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьКрившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
Запас по массе или по прочности? ;)
Вот первое попавшее фото коленвала.
(http://www.scooterdigest.ru/photos%5C2630%5C03.jpg)
Как видите масса ушла на два грузика внизу а не на утолщение дисков.
ЦитироватьЕму страшны изгибающие нагрузки?
Не думаю что прочность дисков равна бесконечности. Да ещё как назло толщина диска зачемто сделана минимальной какраз там где крепится шатун...
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьГдето 0.4-1.0 МПа.
Ну Ок. С этим разобрались.
Давайте теперь про тепло. А нет, Стоп )
Т.е. Вы хотите сделать камеру сгорания на 10 МПа, только для того чтобы впускать газ в ДВС? А какое же давление тогда будет в вашем "Модельном" РД? )
Естествено такое же.
Ну чуть меньше на сопротивление в рубашке и форсунках.
Не-не-не. Я имел ввиду какое давление будет в камере ЖРД? И чем будете закачивать топливо и кислород под давлением >10 МПа?
Я про камеру и говорю.
Удобно и газогенератор и камеру сгорания запитать от одних и тех же насосов.
А про 10 МПа, вернее 9 МПа, я подогнал давление под ответ чтоб было как у РД-107.
Реально это конечно много.
Особено если использовать центробежные насосы.
При оборотах ДВС 10 МПа явно перебор.
Если можно будет получить 5 МПа, то это, я думаю, нормально.
ЦитироватьАга, то есть, если в цилиндре вакуум и летает пять молекул со скоростью соответствующей 2000С, тепловой поток такой же как и при 10МПа? :lol: Тепловой поток зависит от разницы температур, давления, скорости рабочего тела, турбулентности, излучательной способности и тд, а проще - он коррелирует с тепловой мощностью, которая в данном случае определяет механическую.
В первом приближении теплопроводность газа от давления не зависит.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьКрившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
Запас по массе или по прочности? ;)
Вот первое попавшее фото коленвала.
(http://www.scooterdigest.ru/photos%5C2630%5C03.jpg)
Как видите масса ушла на два грузика внизу а не на утолщение дисков.
ЦитироватьЕму страшны изгибающие нагрузки?
Не думаю что прочность дисков равна бесконечности. Да ещё как назло толщина диска зачемто сделана минимальной какраз там где крепится шатун...
В районе шатуна толщина дисков такая же как и внизу.
Если присмотрется на левом диске видно.
ЦитироватьЦитироватьАга, то есть, если в цилиндре вакуум и летает пять молекул со скоростью соответствующей 2000С, тепловой поток такой же как и при 10МПа? :lol: Тепловой поток зависит от разницы температур, давления, скорости рабочего тела, турбулентности, излучательной способности и тд, а проще - он коррелирует с тепловой мощностью, которая в данном случае определяет механическую.
В первом приближении теплопроводность газа от давления не зависит.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/320069.jpg)
И при чем здесь теплопроводность газа... :roll:
ЦитироватьИ при чем здесь теплопроводность газа... :roll:
Тепловой поток равен теплопроводность умножить на разность температур умножить на площадь и поделить на длину.
Все эти параметры остаются одинаковыми.
Почему должен изменится тепловой поток?
ЦитироватьЦитироватьИ при чем здесь теплопроводность газа... :roll:
Тепловой поток равен теплопроводность умножить на разность температур умножить на площадь и поделить на длину.
Все эти параметры остаются одинаковыми.
Почему должен изменится тепловой поток?
Уважаемый, если Вы считаете что тепловой поток в стенку не зависит от давления в камере, то тут не о чем разговаривать.
Предлагаю признать идею гениальной и приступить к доводке ДВС напильником.
ЦитироватьУважаемый, если Вы считаете что тепловой поток в стенку не зависит от давления в камере, то тут не о чем разговаривать.
Предлагаю признать идею гениальной и приступить к доводке ДВС напильником.
Теплопроводность газов зависит от давления, но эта зависимость
слабая. При повышении давления в 1000 раз, с 0.1 МПа до 100 МПа, возрастает процентов на 50.
У водяного пара, правда, аж в 2,5 раза.
Сами посмотрите.
http://twt.mpei.ru/PVHB/pic/F_V_Tab_15_04.gif
В первом приближении вполне можно этим делом пренебречь.
ЦитироватьТеплопроводность газов зависит от давления, но эта зависимость
слабая. При повышении давления в 1000 раз, с 0.1 МПа до 100 МПа, возрастает процентов на 50.
У водяного пара, правда, аж в 2,5 раза.
Сами посмотрите.
http://twt.mpei.ru/PVHB/pic/F_V_Tab_15_04.gif
В первом приближении вполне можно этим делом пренебречь.
Еще раз, при чем здесь теплопроводность газа. Мы ведь не от горячего тела к холодному через газ тепло проводим.
У нас в камере летает много молекул, которые бьются о стенку, передавая и теряя энергию. Сколько одна молекула теряет зависит от разницы температур, а частота с какой молекулы бьются прямо пропорциональна давлению. Поэтому конвективная составляющая теплового потока, в первом приближении, прямо пропорциональна давлению.
Вот, например, см. первый рисунок: http://www.astronaut.ru/bookcase/books/salah05/text/09.htm
ЦитироватьЕще раз, при чем здесь теплопроводность газа. Мы ведь не от горячего тела к холодному через газ тепло проводим.
У нас в камере летает много молекул, которые бьются о стенку, передавая и теряя энергию. Сколько одна молекула теряет зависит от разницы температур, а частота с какой молекулы бьются прямо пропорциональна давлению. Поэтому конвективная составляющая теплового потока, в первом приближении, прямо пропорциональна давлению.
Вот, например, см. первый рисунок: http://www.astronaut.ru/bookcase/books/salah05/text/09.htm
Только давайте без молекул, которые бьются головой об стенку.
Там где они бьются (Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов ) все в порядке. :D
В камере ЖРД скорости газа порядка 1000-3000 м/с а в ДВС 10-20 м/с.
И температура раза в два меньше.
Так что графики просто так не переносятся.
ЦитироватьТолько давайте без молекул, которые бьются головой об стенку.
Там где они бьются (Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов ) все в порядке. :D
В камере ЖРД скорости газа порядка 1000-3000 м/с а в ДВС 10-20 м/с.
И температура раза в два меньше.
Так что графики просто так не переносятся.
А, все ясно. Ню-ню, удачи с напильником ;)
ЦитироватьЦитироватьТолько давайте без молекул, которые бьются головой об стенку.
Там где они бьются (Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов ) все в порядке. :D
В камере ЖРД скорости газа порядка 1000-3000 м/с а в ДВС 10-20 м/с.
И температура раза в два меньше.
Так что графики просто так не переносятся.
А, все ясно. Ню-ню, удачи с напильником ;)
А что доводы кончились?
А то я еще один нашел.
"Колчин А.И. Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. 1980"
Там есть расчет теплового баланса дизеля с наддувом 0.17 МПа и без, при одинаковых оборотах.
С надувом мощность возрасла с 177,9 кВт до 233 кВт, то есть в 1,33 раза.
А теплота передаваемая охлаждающей среде с 178,46 кВт до 184,52 кВт, то есть в 1,034 раза.
Зависимость от давления есть но совсем слабая.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьКрившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
Запас по массе или по прочности? ;)
Вот первое попавшее фото коленвала.
(http://www.scooterdigest.ru/photos%5C2630%5C03.jpg)
Ему страшны изгибающие нагрузки?[/img][/url]
Это не будет крутиться при 10 000 об. - развалится от вибраций. А Вы хотите 15 000 ? :wink:
ЦитироватьЦитироватьЯ про камеру и говорю.
Удобно и газогенератор и камеру сгорания запитать от одних и тех же насосов.
А про 10 МПа, вернее 9 МПа, я подогнал давление под ответ чтоб было как у РД-107.
Реально это конечно много.
Особено если использовать центробежные насосы.
При оборотах ДВС 10 МПа явно перебор.
Если можно будет получить 5 МПа, то это, я думаю, нормально.
Насос на 5 МПа прикидывали? На пальцах получается при 10000 об. и диаметре 1м давление меньше 0,25 МПа. И это в приближении что давление не больше квадрата окружной скорости, и жидкость - вода. С кислородом всё будет гораздо хуже.
У вас гдето ошибочка.
Для примера ТНА РД-107 обороты 8300 об/мин.
Насос горьчего диаметр 301 мм.
Давление 94,5 атм.
С кислородом будет лучше чем с водой, у него плотность больше.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьКрившип является еще и маховиком.
Там запас есть.
Запас по массе или по прочности? ;)
Вот первое попавшее фото коленвала.
(http://www.scooterdigest.ru/photos%5C2630%5C03.jpg)
Ему страшны изгибающие нагрузки?[/img][/url]
Это не будет крутиться при 10 000 об. - развалится от вибраций. А Вы хотите 15 000 ? :wink:
Этот конечно, но про него я такое и не утверждал.
Унего максимальные обороты где то 6000.
Но например, на мелкие бензопилы объемом до 40 см^3 производители указивают максимальные обороты 13000 об/мин.
Наверняка там есть какойто резерв чтоб их раскрутить до 15000-16000 об/мин.
Но даже этого по хорошему мало.
Цитироватьлекулярно-кинетическая теория идеальных газов ) все в порядке. :D
В камере ЖРД скорости газа порядка 1000-3000 м/с а в ДВС 10-20 м/с.
И температура раза в два меньше.
Мда, еще один непризнанный гений :( Такая каша...
ЦитироватьЦитироватьлекулярно-кинетическая теория идеальных газов ) все в порядке. :D
В камере ЖРД скорости газа порядка 1000-3000 м/с а в ДВС 10-20 м/с.
И температура раза в два меньше.
Мда, еще один непризнанный гений :( Такая каша...
А по существу вопроса?
ЦитироватьВсе равно они не рассчитаны, и их не форсируешь на тепловой поток в 50 раз больше. Вообще это изврат, любителям на порядки доступнее вытесниловка.
А ещё доступнее селитра и сахар :wink: .
ЦитироватьЦитироватьВсе равно они не рассчитаны, и их не форсируешь на тепловой поток в 50 раз больше. Вообще это изврат, любителям на порядки доступнее вытесниловка.
А ещё доступнее селитра и сахар :wink: .
В курсе.
А также в курсе ее удельного импульса.
И какие расходы будет качать насос, приводимый от ДВС?
У XCOR на поршневом насосе есть движок типа 4K14 на 750 кг тяги. Там правда без коленвала и не совсем ДВС, но тем не менее возвратно-поступательное движение.
ЦитироватьИ какие расходы будет качать насос, приводимый от ДВС?
Двигатель объемом 35 см^3 при 16000 об/мин кпд насосов 0.5
прокачает 1,5 л/с.
ЦитироватьДвигатель объемом 35 см^3 при 16000 об/мин кпд насосов 0.5
прокачает 1,5 л/с.
Это через двигатель будет проходить 10 л/сек газа. Какие, говорите, давление и плотность?
ЦитироватьЦитироватьИ какие расходы будет качать насос, приводимый от ДВС?
Двигатель объемом 35 см^3 при 16000 об/мин кпд насосов 0.5
прокачает 1,5 л/с.
1.5 л/c - это обоих компонентов?
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьИ какие расходы будет качать насос, приводимый от ДВС?
Двигатель объемом 35 см^3 при 16000 об/мин кпд насосов 0.5
прокачает 1,5 л/с.
1.5 л/c - это обоих компонентов?
Да.
ЦитироватьЕще один момент: открывание клапана при давлении 10 МПа. При диаметре клапана 1 кв см. Это будет тонна усилия на штоке... И очень хитрый впускной клапан.
Клапан не обязателно тарельчатый, можно и золотниковый.
И не обязательно 10 МПа, удобно выбрать давление такое же как в КС.
10 МПа для КС любительского ЖРД наверно перебор.
ЦитироватьЦитироватьДвигатель объемом 35 см^3 при 16000 об/мин кпд насосов 0.5
прокачает 1,5 л/с.
Это через двигатель будет проходить 10 л/сек газа. Какие, говорите, давление и плотность?
Не 10 л/сек а 9,3.
К томуже не весь обьем рабочий, а гдето 70%.
30% хода поршня уходит на выпуск и продувку.
Итого остается 6,5 л/сек.
Если питать газогенератор, к примеру, 85% перекисью при давлении 5 МПа то расход 0.095 кг/сек.
Нужно причем учесть газ будет иметь приличное давление и температуру.
С него можно получить некоторый импульс.
ЦитироватьНасчет оборотов, в моем мотоцикле красная зона начинается с 13 000. Максиму - 15 000. Так что обороты не большая проблема. И тогда вопрос, есть ли смысл так извращаться? не достаточно ли просто воздушный компрессор поставить на ваш двигатель?
Тоесть использовать наддув?
Но воздух с высотой быстро кончается.
ЦитироватьНасчет оборотов, в моем мотоцикле красная зона начинается с 13 000. Максиму - 15 000. Так что обороты не большая проблема.
То есть максимум 15 000 гарантирует производитель?
Наверняка его можно и до 20 000 раскрутить.
Andrey, послушайте, вы основываете свои идеи о применении ДВС в ЖРД на базе некоей своей методики расчета мощности ДВС. Т.е. ваш расчет - самая база всех ваших дальнейших построений. Верно?
Так вот, я не увидел - где вы объясняете, почему ваша методика расчета дает откровенную чушь при проверке на реальных двигателях?
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьИ какие расходы будет качать насос, приводимый от ДВС?
Двигатель объемом 35 см^3 при 16000 об/мин кпд насосов 0.5
прокачает 1,5 л/с.
1.5 л/c - это обоих компонентов?
Да.
Есть такой двигатель - 11Д442. Расход обоих компонентов 1,4 кг/с. Тяга 420 кг, и это на АТ-НДМГ. То есть на любительском двигателе такую тягу получить не удастся. В инете и на форуме есть его фото. Посмотрите на размеры ТНА и забудьте про ДВС.
ЦитироватьAndrey, послушайте, вы основываете свои идеи о применении ДВС в ЖРД на базе некоей своей методики расчета мощности ДВС. Т.е. ваш расчет - самая база всех ваших дальнейших построений. Верно?
Так вот, я не увидел - где вы объясняете, почему ваша методика расчета дает откровенную чушь при проверке на реальных двигателях?
Это не моя методика.
Так считают мощность ДВС.
Среднее давление за рабочий цикл на обьем цилиндра.
Но имено среднее.
А оно изменяется в больших пределах с максимального 10 МПа до минимального 0,3 МПа по мере увеличения обьема.
А среднее при этом гдето 1 МПа.(цифры примерные)
Примерно вот так.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/15648.jpg)
Называется среднее индикаторное давление.
Конечно по хорошему еще нужно учитывать уход части мощности на сжатие смеси, потери на трение, но это уже мелочи.
Мое предложение в том чтоб вести весь процесс при максимальном давлении, что позволит форсировать двигатель на порядок.
ЦитироватьЕсть такой двигатель - 11Д442. Расход обоих компонентов 1,4 кг/с. Тяга 420 кг, и это на АТ-НДМГ. То есть на любительском двигателе такую тягу получить не удастся. В инете и на форуме есть его фото. Посмотрите на размеры ТНА и забудьте про ДВС.
Я прекрасно понимаю что обьемная машина поиграет по весу турбине.
Я и не предлагаю свою идею серьезным фирмам.
Я предлагаю любителям.
У них с изготовлением турбин проблемы.
Я не об этом. Не полетит любительская ракета.
ЦитироватьЯ не об этом. Не полетит любительская ракета.
Возможно.
Но хочется.
ЦитироватьЦитироватьЕсть такой двигатель - 11Д442. Расход обоих компонентов 1,4 кг/с. Тяга 420 кг, и это на АТ-НДМГ. То есть на любительском двигателе такую тягу получить не удастся. В инете и на форуме есть его фото. Посмотрите на размеры ТНА и забудьте про ДВС.
Я прекрасно понимаю что обьемная машина поиграет по весу турбине.
Я и не предлагаю свою идею серьезным фирмам.
Я предлагаю любителям.
У них с изготовлением турбин проблемы.
Проще всего - вытеснительная подача. А в одной из аналогичных тем, я предлагал для 1-й ступени в качестве привода насоса использовать супермаховик, предварительно раскрученный на стартовой позиции. Кстати, в полете его можно 2подгручивать" за счет набегающего потока. Но этоэкзотика. А почему турбопривод смущает? Его можно заказать производителям агрегатов турбонаддува для автомобилей, например. :roll:
ЦитироватьЕго можно заказать производителям агрегатов турбонаддува для автомобилей, например. :roll:
Смеялся, спасибо. А вы думаете Андрей знает, на какой ракете летает ТНА автомобильщиков?
Пол Брид как-то рассматривал ракету для LLC с электроприводом турбонасосов. Получалось легче, чем с вытеснительной подачей, несмотря на большой вес аккумуляторов, т.к. рас-ход компонентов меньше для заданной продолжительности полета. Но он отказался от этой затеи вроде потому, что такой двигатель трудно построить, ведь он только даст выигрыш при большом давлении. Получается нужно притвориться академиком Глушко у себя в гараже.
-- Петр
ЦитироватьЦитироватьЕго можно заказать производителям агрегатов турбонаддува для автомобилей, например. :roll:
Смеялся, спасибо. А вы думаете Андрей знает, на какой ракете летает ТНА автомобильщиков?
Пол Брид как-то рассматривал ракету для LLC с электроприводом турбонасосов. Получалось легче, чем с вытеснительной подачей, несмотря на большой вес аккумуляторов, т.к. рас-ход компонентов меньше для заданной продолжительности полета. Но он отказался от этой затеи вроде потому, что такой двигатель трудно построить, ведь он только даст выигрыш при большом давлении. Получается нужно притвориться академиком Глушко у себя в гараже.
-- Петр
Несколько месяцев назад Андрей Суворов затрагивал идею с ЭНА (электронасосный агрегат) и рассказывал об этих исследованиях. Даже кажется, для облегчения предлагалось по мере подъемасбрасывать АКБ. На самом деле, выбор способа подачи топлива сильно зависитот постановки задачи. Например, должен ли любительский носитель быть суборбитальным или орбитальным? :roll:
ЦитироватьПроще всего - вытеснительная подача. А в одной из аналогичных тем, я предлагал для 1-й ступени в качестве привода насоса использовать супермаховик, предварительно раскрученный на стартовой позиции. Кстати, в полете его можно 2подгручивать" за счет набегающего потока. Но этоэкзотика. А почему турбопривод смущает? Его можно заказать производителям агрегатов турбонаддува для автомобилей, например. :roll:
Вытеснительная подача на первую ступень плохо ложится.
На вторую да наверно идеальный вариант.
У супермаховика как мне кажется мала удельная запасаемая энергия.
И что самое плохое он остается до конца, не расходуется по дороге частями.
В принципе могу прикинуть, но попозже.
Производители агрегатов турбонаддува для автомобилей ТНА я думаю не сделают.
У них получится агрегат турбонаддува. :D
Лучше уж заказывать профессионалам, производителям ЖРД. :D
ЦитироватьПроизводители агрегатов турбонаддува для автомобилей ТНА я думаю не сделают.
По факту сделали, летает на Фальконах. Два дня назад был успешный пуск.
Правда г-н Маск сказал, что он будет переносить производство ТНА к себе на фирму, для удешевления. А то автомобильшики слишком много просят.
ЦитироватьЦитироватьПроизводители агрегатов турбонаддува для автомобилей ТНА я думаю не сделают.
По факту сделали, летает на Фальконах. Два дня назад был успешный пуск.
Правда г-н Маск сказал, что он будет переносить производство ТНА к себе на фирму, для удешевления. А то автомобильшики слишком много просят.
Если уж для Маска дорого, то любителям и подавно.
Все таки ТНА непростая штука.
И при штучном производстве всегда будет дорогим.
ЦитироватьВсе таки ТНА непростая штука.
И при штучном производстве всегда будет дорогим.
Это так. Но все дело в том, что ракета с ЖРД тем более непростая и при штучном производстве будет космически дорогая. А любительская - тем более.
ЦитироватьЦитироватьВсе таки ТНА непростая штука.
И при штучном производстве всегда будет дорогим.
Это так. Но все дело в том, что ракета с ЖРД тем более непростая и при штучном производстве будет космически дорогая. А любительская - тем более.
Вот.
Я и предлагаю использовать крупносерийный агрегат вместо штучного.
Он дешев, нет проблем с доставанием.
Широкая выпускаемая номенклатура.
Немного доработать только.
Так я не пойму, вам лететь или ДВС? Дмитрий вам не зря про вытеснительную подачу сказал, RP C-150 и AirLaunch QuickReach собирались на орбиту с двумя ступенями. На первом Фальконе ступень с вытеснением даже вывела реальный спутник на коммерческой основе. Конечно, характеристики не те, но вы ведь в гараже, что хотеть.
ЦитироватьТак я не пойму, вам лететь или ДВС? Дмитрий вам не зря про вытеснительную подачу сказал, RP C-150 и AirLaunch QuickReach собирались на орбиту с двумя ступенями. На первом Фальконе ступень с вытеснением даже вывела реальный спутник на коммерческой основе. Конечно, характеристики не те, но вы ведь в гараже, что хотеть.
Я не против вытеснительной подачи.
На второй ступени пожалуйста.
На Фальконе так и было на первой ТНА на второй вытеснительная подача.
ЦитироватьЯ прекрасно понимаю что обьемная машина поиграет по весу турбине.
Я и не предлагаю свою идею серьезным фирмам.
Я предлагаю любителям.
У них с изготовлением турбин проблемы.
Ещё раз: купить турбину проще чем переделывать ДВС.
Почемуто вы не замечаете разницы - ДВС у вас купить, а турбину - сделать самим.
ЦитироватьЯ предлагаю любителям.
У них с изготовлением турбин проблемы.
С изготовлением могут быть проблемы. С покупкой готовой (турбина для модельного двигателя стоит 200-300 евро) или даже с изготовлением на заказ (на тех же фирмах, где делают модельные ТРД) - никаких проблем.
ЦитироватьНесколько месяцев назад Андрей Суворов затрагивал идею с ЭНА (электронасосный агрегат) и рассказывал об этих исследованиях. Даже кажется, для облегчения предлагалось по мере подъемасбрасывать АКБ.
Прошу прощения за невежество! А как это должно было выглядеть физически? Дождь из аккумуляторных батарей по трассе Байконур - Барнаул на головы бедных пастухов и их животину? :)
ЦитироватьЦитироватьНесколько месяцев назад Андрей Суворов затрагивал идею с ЭНА (электронасосный агрегат) и рассказывал об этих исследованиях. Даже кажется, для облегчения предлагалось по мере подъемасбрасывать АКБ.
Прошу прощения за невежество! А как это должно было выглядеть физически? Дождь из аккумуляторных батарей по трассе Байконур - Барнаул на головы бедных пастухов и их животину? :)
Да с первой ступени АКБ упадут недалеко отт космодрома, в пределах какой-нибудь зоны отчуждения.
ЦитироватьЯ и предлагаю использовать крупносерийный агрегат вместо штучного.
Он дешев, нет проблем с доставанием.
Широкая выпускаемая номенклатура.
Немного доработать только.
Вот насчёт "немного" большие сомнения. Фактически, удаётся использовать только поршень, шатун и гильзу цилиндра.
Рубашку охлаждения надо переделывать - ибо теплопоток в стенку возрастает в разы. Значит, надо изготовить новый блок цилиндров
Клапаны нужно переделывать - их пропускной способности не хватит, да и перегреются они. Значит, нужно изготовить новую головку цилиндров. Газораспределительный механизм тоже нужен новый.
Подшипники скольжения у коленвала расплавятся, значит, тоже нужно новые.
Газогенератор, который, вообще-то, одна из самых напряжённый частей ТНА, всё равно нужно делать.
Занятно, что никто внятно не объяснил, ПОЧЕМУ при повышении давления растёт теплопоток в стенку, даже при неизменной температуре. А возрастает он потому, что, во-первых, конвекция интенсифицируется, во-вторых, потому что радиационный перенос интенсифицируется, ну и, наконец, независимой от давления является массовая теплоёмкость газа, а объёмная огого, как меняется!
Уважаемые, а вы в курсе, что ДВС принципиально неработоспособен без балластного газа (70% азота воздуха). На чистых топливных компонентах его порвет "как тузик грелку" в момент искры зажигания и расплавит чуть позже от теплопотоков, если даже мы сделаем головку и поршень, которые выдержат это давление. Если уж очень хочется поршневую систему- то я бы рассмотрел однокомпонентник на перекиси иди гидразине, с каталитическим разложением. При этом насосы тоже поршневые, например многофазные как у моек высокого давления- 6-8 поршней с приводом косой шайбой. Это может иметь смысл для сверхмалых движков с тягой единицы тонн и менее- тут турбоагрегат проигрывает поршневым конструкциям.
ЦитироватьЕсли уж очень хочется поршневую систему- то я бы рассмотрел однокомпонентник на перекиси иди гидразине, с каталитическим разложением.
Собственно какраз об этом он и говорит.
ЦитироватьВот насчёт "немного" большие сомнения. Фактически, удаётся использовать только поршень, шатун и гильзу цилиндра.
ИМХО, поршень тоже прогорит, он в принципе не имеет принудительного охлаждения.
ЦитироватьЦитироватьЕсли уж очень хочется поршневую систему- то я бы рассмотрел однокомпонентник на перекиси иди гидразине, с каталитическим разложением.
Собственно какраз об этом он и говорит.
Так там совсем другие требования к поршневой- нет удара давления в момент зажигания, нет такта сжатия и всасывания. Это к теории паровых машин надо обратится- другой термодинамический цикл, потери в золотниковых коробках при высоких оборотах, большая степень расширения и другие специфические вещи. Маслосъемные и компрессионные кольца совсем другие по конструкции. В общем виде от ДВС вообще ничего не остается- все надо делать с нуля. Кстати, у ракет Роберта Годдарда были насосы с ДВС, вот только не летали именно эти конструкции.
Вы почитайте внимательнее что он предлагает - взять ДВС и повысить ему мощность в 20 раз за счет использования керосина +жк. Поскольку в движке и так бывает 10МПа, а теплопоток по его мнению (см выше) существенно не изменится, то все должно работать ок :twisted:
ЦитироватьУважаемые, а вы в курсе, что ДВС принципиально неработоспособен без балластного газа (70% азота воздуха). На чистых топливных компонентах его порвет "как тузик грелку" в момент искры зажигания и расплавит чуть позже от теплопотоков, если даже мы сделаем головку и поршень, которые выдержат это давление.
:D Да ну? Сами придумали?
А если поршень с цилиндром жидкостные? Опять же преобразование энергии покрасивее: вместо химия-давление-механика-давление (топлива) сразу химия-давление (топлива). И просто как валенок. Ближайшие аналоги - водяные насосы с непосредственным контактом вода-рабочее тело.
ЦитироватьЭто к теории паровых машин надо обратится
Собственно какраз об этом я и говорил.
ЦитироватьУважаемые, а вы в курсе, что ДВС принципиально неработоспособен без балластного газа (70% азота воздуха). На чистых топливных компонентах его порвет "как тузик грелку" в момент искры зажигания и расплавит чуть позже от теплопотоков, если даже мы сделаем головку и поршень, которые выдержат это давление.
Я уже давал где-то тут ссылку на самодельщиков-гонщиков, форсирующих ДВСы закисью. Вплоть до изменения тактности.
Очень любопытно получается, и накакого азота. :)
Разумеется, серийный ДВС - и близко не стоял рядом со специализированной турбиной. Но как дешёвое решение - может быть приемлим, считать надо...
ЦитироватьЯ уже давал где-то тут ссылку на самодельщиков-гонщиков, форсирующих ДВСы закисью. Вплоть до изменения тактности.
Очень любопытно получается, и накакого азота. :)
Никакого азота в атмосфере? Покажите мне этот гоночный трек :D . А закиси там единицы-десятки процентов от полной массы заряда топливной смеси- и то движки на пределе. Теперь зарядите движок стехиометрической сместью топлива и окислителя- скорость горения будет близка к детонации тнт- поршень вылетит снизу картера сразу. Балласный газ нужен для ограничения скорости горения за счет повышения теплоемкости смеси- тепло идет на нагрев балластного газа, потом, расширяясь, в основном балластный газ и двигает поршень- сравните обьемы СО2 и азота в заряде после сгорания. Балластировать окислителем нельзя- начнет гореть металл головки и поршня. А топливом- сажи будет куча.
Короче, возьмите любой движок, и наддуйте карбюратор из кислородного сварочного баллона- фейерверк будет знатный, вплоть до сгорания картера движка. Только делайте этот опыт на полигоне- хотя бы метров 500 пустого пространства и обваловка- а то запчасти имеют свойство далеко летать :D
А для проверки возможности использовать движок с внешним газогенератором- используйте баллон со сжатым воздухом (без топлива). Движок будет прекрасно работать на низких оборотах (тысячи до полторы) а потом наступит затык на неоптимальной конструкции механизма газораспределнения. Вот только использование энегрии сжатого газа будет очень неоптимальным- не та степень расширения. Т.е она будет нормальной для давления в 10 Атм во впускном коллекторе,но механическая моща на валу будет доли киловатта. А при 50 атм на входе- все будет лететь в выхлоп- в конце такта расширения давление будет еще более 10 Атм. Я уж не говорю, что такое давление откроет впускной клапан (пересилит пружины).
Цитироватьзарядите движок стехиометрической сместью топлива и окислителя- скорость горения будет близка к детонации тнт
Эт Вы погорячились :). Газ не твёрдое, закись не кислород, и т.д. В общем, фсё не настолько плохо. Хотя да, и не особо хорошо :).
ИМХО: Лучше не придумаеш-
Потребность в рабочем газе в 1,4...1,7 раза меньше, чем при классической вытеснительной системе подачи компонентов топлива;
- Высокая точность поддержания соотношения расходов компонентов топлива;
- Баковые системы могу находиться под низким давлением;
http://www.yuzhnoye.com/?id=146&path=Aerospace%20Technology/Rocket%20Propulsion/Liquid%20Engines/Sustainers/RD-860/RD-860
Поршни вылетят (развалятся) почти сразу. Даже для обычного турбирования с подъемом мощности/крутящего момента примерно вдвое, штатные поршни в обязательном порядке меняют на кованые. Литые имеют свойство выкрашиваться под кольцами при повышении давления выше штатного. Повышение же давления в десять раз ... Видимо стальные потребуются. :D
ЦитироватьСмеялся, спасибо. А вы думаете Андрей знает, на какой ракете летает ТНА автомобильщиков?
Признаю. Уели.
Не знал я этой автомобильной истории Маска.
Ветки форума посвященные Маску я редко читаю.
ЦитироватьЕще один момент: открывание клапана при давлении 10 МПа. При диаметре клапана 1 кв см. Это будет тонна усилия на штоке... И очень хитрый впускной клапан.
10 МПа на 1 см^2 будет не 1 тонна – 1000 кг, а 1000 Н – 100 кг.
ЦитироватьЗанятно, что никто внятно не объяснил, ПОЧЕМУ при повышении давления растёт теплопоток в стенку, даже при неизменной температуре. А возрастает он потому, что, во-первых, конвекция интенсифицируется, во-вторых, потому что радиационный перенос интенсифицируется, ну и, наконец, независимой от давления является массовая теплоёмкость газа, а объёмная огого, как меняется!
На мой взгляд, дело обстоит так.
Пристеночный ламинарный слой и турбулентная середина.
Тепловое сопротивление пристеночного слоя большое и не меняется с изменением давления.
Тепловое сопротивление турбулентной середины много меньше, и вообще можно считать нулевым.
Тепловой поток можно разбить на две части от охлаждения пристеночного слоя и от охлаждения середины.
Первая часть прямо пропорциональна давлению.
А вторая, в первом приближении, не зависит, она ограничена теплосопротивлением ламинарного слоя.
Затем как то меняется от давления толщина ламинарного слоя, что тоже приводит к изменению теплопотока.
Но я думаю, она от давления меняется далеко не линейно.
Радиационный перенос.
Температуру у нас лимитирует стойкость клапана между газогенератором и цилиндром.
Она будет порядка 1000 градусов, маловероятно что сильно больше.
При таких температурах радиационным переносом можно спокойно пренебречь.
Ну и в 2.5 раза меньшая температура тоже свое слово скажет.
ЦитироватьКлапаны нужно переделывать - их пропускной способности не хватит, да и перегреются они. Значит, нужно изготовить новую головку цилиндров. Газораспределительный механизм тоже нужен новый.
Подшипники скольжения у коленвала расплавятся, значит, тоже нужно новые.
Под ДВС я в этой теме прежде всего представляю двухтактный двигатель, без клапанов.
Клапан это будет привнесенный элемент.
Подшипники в двухтактниках как правило подшипники качения.
Газораспределительный механизм частично старый.
Впуск через клапан это новая часть.
Выпуск остается старый.
Продувочные каналы из картера в цилиндр перекрываются.
Пропускная способность входного клапана.
Я ее прикидывал.
Например, при диаметре поршня 62 мм и ходе 57 мм, обороты 15000 об/мин, газогенератор на 85% перекиси, давление 10 МПа.
Так вот при диаметре минимальной части проходного отверстия 18 мм можно получить потери давления порядка 1 МПа.
Температура значительно выше температуры воздуха, соответственно скорости газа больше.
Особой проблемы я тут не вижу.
ЦитироватьГазогенератор, который, вообще-то, одна из самых напряжённый частей ТНА, всё равно нужно делать.
Под газогенератором я, честно говоря, в первую очередь представляю модернизацию вот этого проекта "МосГИРД ЖРД 1000 Н". :)
ЦитироватьПоршни вылетят (развалятся) почти сразу. Даже для обычного турбирования с подъемом мощности/крутящего момента примерно вдвое, штатные поршни в обязательном порядке меняют на кованые. Литые имеют свойство выкрашиваться под кольцами при повышении давления выше штатного. Повышение же давления в десять раз ... Видимо стальные потребуются. :D
Я не предлагаю повысить максимальное давление в 10 раз.
Я предлагаю заменить адиабатное расширение газа в цилиндре на изобарное.
Поддерживать весь такт расширения максимально большое давление..
За счет этого мощность и возрастет на порядок.
А нагрузки они все равно там такие есть.
Просто будут действовать более длительное время.
ЦитироватьНа мой взгляд, дело обстоит так.
Пристеночный ламинарный слой и турбулентная середина.
Тепловое сопротивление пристеночного слоя большое и не меняется с изменением давления.
Тепловое сопротивление турбулентной середины много меньше, и вообще можно считать нулевым.
Тепловой поток можно разбить на две части от охлаждения пристеночного слоя и от охлаждения середины.
Первая часть прямо пропорциональна давлению.
А вторая, в первом приближении, не зависит, она ограничена теплосопротивлением ламинарного слоя.
Затем как то меняется от давления толщина ламинарного слоя, что тоже приводит к изменению теплопотока.
Но я думаю, она от давления меняется далеко не линейно.
На мой взгляд это затуманивание сути. Почему в кс рд линейно? http://www.astronaut.ru/bookcase/books/salah05/text/09.htm
ЦитироватьПочему в кс рд линейно? http://www.astronaut.ru/bookcase/books/salah05/text/09.htm
Если присмотреться не очень оно и линейно.
Особенно явно это выражено у пары керосин + ЖК.
Если посмотреть на формулу коэффициента теплоотдачи
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/15736.gif)
то давление стоит в степени 0,8.
То есть чисто конвекционная составляющая даст зависимость вида k*P^0,8.
Далеко не прямая.
А вот прибавка радиационной составляющей дает линейную зависимость, доводит 0,8 до 1.
Обобщать эти графики на другие случаи, с совершенно другими условиями, нельзя.
В своем примере с наддувом в дизелях из книги "Колчин А.И. Демидов В.П. Расчет автомобильных и тракторных двигателей. 1980." я был не прав.
Более тщательное изучение показало, что в дизелях при применении наддува увеличивают коэффициент избытка воздуха.
Именно для того чтоб теплопоток остался прежним, и не поплавились поршни.
И то, что я принял за увеличение теплопотока это погрешности применяемых формул.
Но из приведенных там температур, давлений при наддуве и без, и факта что теплопоток не меняется, можно вывести зависимость теплопотока от давления как k*P^0,2.
А это позволяет прикинуть изменение теплопотока.
Для парогаза давление вырастет в 10 раз, разность температур уменьшится в 2,5.
10^0,2/2,5=0,6
Теплопоток, даже, уменьшится!!!
Цитироватьzaitcev пишет:
Смеялся, спасибо. А вы думаете Андрей знает, на какой ракете летает ТНА автомобильщиков?
Такая ирония, что электромобильщик Маск просит ТНА у автомобильщиков.
ЖРД по схеме газ-газ и два СПГГ,один с избытком О2 ,из окисной керамики,другой с избытком скажем метана,можно в две ступени.