Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Павел73]

Если порох сдетонирует, то 100% пороховых газов будут иметь максимально возможную степень расширения, равную отношению начального объёма гильзы за пулей к объёму всего ствола.

В винтовках и другом длинноствольном оружии так и происходит без всякой детонации: порох полностью сгорает, и развивается максимальное давление ещё до выхода пули из ствола.

Пистолет - короткоствольное оружие. К нему предъявляется требование максимальной компактности, при максимально возможной начальной скорости пули. Этого можно достичь только при максимальном давлении газов при выходе пули из ствола. Чтобы этого достичь гарантированно, заряд пороха в гильзе должен быть избыточным. Вот этот избыток и догорает уже после выхода пули из ствола.

Детонация для любых двигательных и метательных систем - явление вредное и разрушительное. От топлива в двигателях требуется энергия, а не бризантность, то есть не скорость её высвобождения (с). В. Лей. Ракеты и полёты в космос.

[SONY]

В винтовках и другом длинноствольном оружии так и происходит без всякой детонации: порох полностью сгорает, и развивается максимальное давление ещё до выхода пули из ствола.

Только это никак не отменяет того, что каждый гран пороха, сгоревший после того, как пуля вышла из гильзы, вносит меньший вклад в её разгон, чем если бы произошла детонация.

К нему предъявляется требование максимальной компактности, при максимально возможной начальной скорости пули. Этого можно достичь только при максимальном давлении газов при выходе пули из ствола. Чтобы этого достичь гарантированно, заряд пороха в гильзе должен быть избыточным. Вот этот избыток и догорает уже после выхода пули из ствола.

В любом оружии максимум давления достигается ещё до выхода пули из ствола.
На фотографии пистолет Glock 17 Gen4 калибра 9x19. У таких патронов вот такие кривые давления:
Вы не можете просматривать это вложение.
Как видим, максимум давления приходится на путь пули около 0,2 дюйма или 5 мм. Условно весь порох сгорает на пути около 1,65 дюйма или 42 мм.
Тем не менее "условно" - это не "абсолютно". И даже если бы весь порох сгорал на пути 42 мм, это всё равно означало бы ничтожный КПД той части пороха, что сгорает под конец, т.к. коэффициент расширения у него был бы всего порядка 2 против 10+, которые есть у самых первых пороховых газов.

[Павел73]

Согласен. Но в любом случае детонация порохового заряда означает разрыв ствола, так как эффект будет таким же, как если бы пуля намертво закупорила ствол. То есть весь пороховой заряд израсходован и преобразован в сжатый газ ещё до того, как пуля сдвинулась с места. Скачок давления будет разрушительным.

[Старый]

Если вы не в курсе, то чем быстрее горит порох - тем выше скорость пули при неизменной навеске пороха.

Секундочку. Вопрос был не о скорости горения а о наличии/отсутствии детонации. Ты уже второй раз эту подмену осуществляешь. 
Вопрос о том как повлияет на эффективность двигателя наличие/отсутствие детонационной волны. Человек же уверен что при наличии детонационной волны температура/давление будут выше чем при простом сгорании. И вопрос именно об этом, а не о скорости сгорания. 

[Старый]

Мы же уже видим его представления о детонационном двигателе. Он представляет себе это так: в камеру сгорания закачивается горючая смесь под низким давлением, смесь поджигается, происходит детонация, температура и давление вырастают, открывается дырочка, газы истекают через сопло. 
 По его представлениям такой двигатель будет проще а его УИ выше чем если бы процесс был непрерывным - топливо подавалось непрерывно, горело непрерывно и газ истекал через сопло непрерывно.
 И второе его представление: если топливо будет не сгорать а детонировать то температура и давление газа будут выше чем при сгорании без детонации. 

[Старый]

Ну а уж то что он не знает и не понимает что направленное движение молекул не является тепловым и что в ТНА замкнутой схемы энергия не теряется - это просто иллюстрация к уровню знания физики. 

[telekast]

Вроде бы очевидная вещь.

Окей.
Куда, по вашему, девается энергия, теряемая в ТНА? 

Энергия в ТНА в перакю очередь "теряется" на совершение работы, сжатие и перемещение топлива, окислителя. Потраченные на перекачку из бака в КС джоули уже не вернутся и не вылетят из сопла. Потери на сопротивление трубопроводов, трение, перетекание через зазоры, излучение и тд. Халявы не бывает. К сожалению

[Дем]

Согласен. Но в любом случае детонация порохового заряда означает разрыв ствола, так как эффект будет таким же, как если бы пуля намертво закупорила ствол. То есть весь пороховой заряд израсходован и преобразован в сжатый газ ещё до того, как пуля сдвинулась с места. Скачок давления будет разрушительным.

Да, но так ли уж велико при этом будет давление?
При сдвиге пули на 5мм обьём пустого места увеличивается где-то на 50%, т.е. давление будет на 30000, а 45000 - не факт что хватит чтобы порвать.

[telekast]

Джентельмены, не ведитесь на подмены и передерги Старого. У него одна задача - хоть тушкой, хоть чучелкой но замазать меня. Просто тут он на коротком поводке и не может тереть мои мессаги, как в ЧД, вот его и корежит. 
Потому тащит сюда то двс, то патроны, выдумывает то, о чем я не говорил и сам это опровергает. Изобретает новые термины и законы подгоняя изтпод саои нужды.
Детонация в двс, или в стволе ничего практически не сделает мотору/стволу, если цилиндр/ствол не будет "заткнут" поршнем или пулей. И да, про замкнутый обьем лично я говорил о сгорании в оном, а не о детонации.

[Старый]

Потраченные на перекачку из бака в КС джоули уже не вернутся и не вылетят из сопла. Потери на сопротивление трубопроводов, трение, перетекание через зазоры,

Так куда это всё девается? Исчезает бесследно? 
 Допустим кпд турбины 50%. Половина энергии топлива сгоревшего в ГГ уходит через турбину на привод насосов, а вторая половина куда девается? Исчезает бесследно? 

[Старый]

Согласен. Но в любом случае детонация порохового заряда означает разрыв ствола, так как эффект будет таким же, как если бы пуля намертво закупорила ствол. То есть весь пороховой заряд израсходован и преобразован в сжатый газ ещё до того, как пуля сдвинулась с места. Скачок давления будет разрушительным.

С чего бы это? Какая по твоему часть пороха сгорает в патроне до начала движения пули? Если сгорит сразу весь порох то намного ли повысится температура и давление? 

[Старый]

Энергия в ТНА в перакю очередь "теряется" на совершение работы, сжатие и перемещение топлива, окислителя.

Стой. Так ты считаешь что и эта энергия тоже теряется и не попадает в камеру сгорания? 
 То есть не только та энергия что из-за нестопроцентного кпд не пошла на сжатие топлива, но и та энегия что пошла на "сжатие" топлива тоже потеяна и не поступает в камеру сгорания? 

[Старый]

Халявы не бывает. К сожалению

Смотри сюда. 
 Моё утверждение: В ЖРД замкнутой схемы вся энергия топлива сгоревшего в газогенераторе* ТНА никуда не теряется, она полностью возвращается в камеру сгорания двигателя и используется для разгона газа в сопле. 
 Твоё утверждение каково? Напиши в явном виде. 

*за малыми незначительными исключениями типа потерь через дренажи или излучения с внешних поверхностей двигателя. 

[Старый]

У него одна задача - хоть тушкой, хоть чучелкой но замазать меня.

Никто не замажет тебя лучше чем ты сам. Выясняется что каждый раз ты оказываешься ещё безграмотнее чем я думал. 
 Вот и опять, я думал ты запишешь в потери в ТНА только ту энергию которая из-за нестопроцентного кпд превращается в тепло, а оказывается ты даже энергию потраченную на привод насосов тоже записал в потери. 

[Alexandr_A]

Кратко, поскольку спорить тут не о чем. В ТНА энергия не теряется. При детонации происходит более полное сгорание компонентов. 

[Старый]

Детонация в двс, или в стволе ничего практически не сделает мотору/стволу, если цилиндр/ствол не будет "заткнут" поршнем или пулей. И да, про замкнутый обьем лично я говорил о сгорании в оном, а не о детонации.

Да, да, и об этом не забывай. О том чем по твоему детонация в ЖРД/моторе/стволе лучше обычного сгорания. О том что двигатель разорвёт взрывом не думай, прочность можешь считать бесконечной, просто скажи: чем детонация лучше обычного горения?

[Павел73]

С чего бы это? Какая по твоему часть пороха сгорает в патроне до начала движения пули?

Ну я цифру не могу назвать, но точно не весь. Пуля полностью врезается в нарезы при давлении от 250 до 500 атмосфер, ещё до того, как сгорел весь порох. В этот момент объем запульного пространства начинает увеличиваться, что сглаживает скачок давления, хотя оно и продолжает расти вследствие дальнейшего горения пороха.

Если сгорит сразу весь порох то намного ли повысится температура и давление?

Намного, так как в этом случае пуля ещё не сдвинулась с места, объём запульного пространства будет минимальным, значит давление будет максимально возможным для данного количества пороха в данном объёме, и оно разорвёт ствол.

А... Или ты хочешь сказать, что в случае детонации пороха пуля всё же сдвинется с места, выйдет из гильзы и патронника в нарезную часть ствола, и разрыв ствола произойдет только после этого. Когда давление газов начнёт воздействовать не на патронник с гильзой и толстыми стенками, а на более тонкостенную нарезную часть ствола?

[Старый]

Ну я цифру не могу назвать, но точно не весь.

Ну а если сгорит сразу весь то чтото случится? Патронник разорвёт? Затвор вылетит тебе в глаз? 

[telekast]

Потраченные на перекачку из бака в КС джоули уже не вернутся и не вылетят из сопла. Потери на сопротивление трубопроводов, трение, перетекание через зазоры,

Так куда это всё девается? Исчезает бесследно?
 Допустим кпд турбины 50%. Половина энергии топлива сгоревшего в ГГ уходит через турбину на привод насосов, а вторая половина куда девается? Исчезает бесследно?

Та половина уходит в потери, в выхлоп в основном. Даже если направить ввхлоп в сопло, то и в этом случае он дасть меньший уд. импульс чем если бы эта часть топлива была сожжена в основной КС. Потгму как параметры газа будут ниже, ведь часть энергии, температуры, давленич у8ла на совершение полезной работы в ТНА. Потому и стараются уаелисить кпд, стобы на потери приходилась меньшая доля топлива/тепла.Это еще в школе проходят, в ккрсе термодинамиеи. 

[Старый]

Если сгорит сразу весь порох то намного ли повысится температура и давление?

Намного, так как в этом случае пуля ещё не сдвинулась с места, объём запульного пространства будет минимальным, значит давление будет максимально возможным для данного количества пороха в данном объёме, и оно разорвёт ствол.

"Намного" это на сколько? В разы? Возвращаемся к вопросу какая часть пороха успевает сгореть до того как пуля начала движение.
А патронник и ствол значит специально рассчитывают так чтобы их разорвало если сразу сгорит весь порох в гильзе?