Кислый - сладкий газ.

[fagot]

Так ведь максимум скорости истечения при альфа меньше 1 и возникает за счет подавления диссоциации и роста термического КПД двигателя. Достаточно хорошо это описано у Феодосьева, например.

[mihalchuk]

Александр Хороших пишет:

mihalchuk пишет:
Потенциальная эффективность топлива целиком определяется энтальпией (удельной энергией), и не зависит от молекулярной массы продуктов сгорания.

А вот скорость от молекулярной массы зависит.

Вы собираетесь их нагревать? В ЯРД или СТРД? Тогда - однозначно. В химическом двигателе энтальпия продуктов сгорания однозначно определяется тепловыделением реакции и энтальпией исходных веществ. Это как бы дано природой, и о роли молекулярной массы здесь можно только рассуждать, но изменить ничего нельзя.

mihalchuk пишет:
Причина отхода от стехиометрии заключается в явлении диссоциации продуктов сгорания при высоких температурах.

Отнюдь. Причина отхода от стехиометрии в область меньших альфа - именно в поиске максимума скорости истечения.

Ну так это, как говорится, на здоровье. Но с физической точки зрения это не причина, а следствие. Собственно, вопрос местной терминологии, и только.

[C-300]

mihalchuk пишет:
Вы собираетесь их нагревать? В ЯРД или СТРД? Тогда - однозначно. В химическом двигателе энтальпия продуктов сгорания однозначно определяется тепловыделением реакции и энтальпией исходных веществ. Это как бы дано природой, и о роли молекулярной массы здесь можно только рассуждать, но изменить ничего нельзя.

Мы, собственно, о чём разговариваем? О соотношении компонентов топлива, при котором будет максимум скорости истечения. Изменить его (соотношение) очевидно, можно, что и делается в релаьных двигателях. Зачем - я рассказал выше.

mihalchuk пишет:
Ну так это, как говорится, на здоровье. Но с физической точки зрения это не причина, а следствие. Собственно, вопрос местной терминологии, и только.

Ну, может и терминологии.

[avmich]

Конечно, физически изменение соотношения расходов компонентов приводит к - вызывает - изменение температуры, средней молярной массы и как следствие - скорости истечения. Но инженер-двигателист - совершенно логично - рассуждает обратным образом: нам нужно увеличить скорость истечения - поэтому, то есть, вследствие этого нашего желания, нам нужно изменить соотношение компонентов топлива.

Я думаю, вы об одном и том же говорите.

[avmich]

mihalchuk пишет:
В химическом двигателе энтальпия продуктов сгорания однозначно определяется тепловыделением реакции и энтальпией исходных веществ. Это как бы дано природой, и о роли молекулярной массы здесь можно только рассуждать, но изменить ничего нельзя.

Согласен, но. Другими словами это можно сказать так - выделяемая в камере энергия зависит от запаса энергии исходных компонентов топлива и запаса энергии, остающегося в результатах реакции горения. Разница этих энергий - это то, чем, так сказать, располагает двигатель.

Однако в ракетах мы больше заинтересованы не в энергии - не в мощности, не в плотности энергии - а в импульсе. Обычное дело разменивать энергетическую эффективность на импульсную. А импульсная очень даже заинтересована в скорости истечения, в которой молекулярная масса играет вполне себе важную скрипку.

[fagot]

Тут главное, что уменьшение молекулярной массы продуктов сгорания при отклонении соотношения компонентов от стехиометрического обеспечивает увеличение скорости истечения не само по себе, а за счет увеличения термического КПД химического двигателя, опережающего до определенных пределов потерю из-за уменьшения полной энтальпии продуктов сгорания.

[C-300]

fagot пишет:
уменьшение молекулярной массы продуктов сгорания при отклонении соотношения компонентов от стехиометрического обеспечивает увеличение скорости истечения <...> за счет увеличения термического КПД химического двигателя, опережающего до определенных пределов потерю из-за уменьшения полной энтальпии продуктов сгорания.

А можно это поподробнее объяснить, пожалуйста?

[C-300]

Я вот представляю себе картину так. У нас есть энергия химических связей Е, в камере сгорания она преобразуется в кинетическую энергию хаотического движения частиц - тепловую. В сопле она преобразуется в кинетическую энергию упорядоченного движения частиц - кинетическую потока. Её можно записать mv^2/2. Нам важна именно скорость истечения v. Тогда уменьшая m - массу частицы, можно поднять v.

[NK]

Александр Хороших,   важна скорость истечения... 
Все таки, классическое представление несколько грешит. Скорость истечения это следствие, т.е. показатель процесса, а не целевая функция. Целевая функция это импульс силы, и цена этой тяги.

[profan]

Как же так, не важна молярная масса? А как насчет веса топлива? По мне, так важна удельная  (к массе) энергопроизводительность окислитель+восстановитель. Или я что-то не понимаю?

[C-300]

KR пишет:
Александр Хороших , важна скорость истечения...

Я об этом и толкую

KR пишет:
Скорость истечения это следствие, т.е. показатель процесса, а не целевая функция. Целевая функция это импульс силы, и цена этой тяги.

По сути да. Оптимизируют (для атмосферных двигателей) степень расширения (давление на срезе) и как результат - удельный импульс.

[NK]

Александр Хороших пишет:
 

KR пишет:
Скорость истечения это следствие, т.е. показатель процесса, а не целевая функция. Целевая функция это импульс силы, и цена этой тяги.

По сути да. Оптимизируют (для атмосферных двигателей) степень расширения (давление на срезе) и как результат - удельный импульс.

мне просто всегда не нравилось, как классически говорят, о "зависимости" импульса от скорости истечения.
В таком смысле, что мол импульс зависит от скорости. А собственно то все наоборот, скорость истечения это конечный результат "качества" движителя. И импульс соответственно совершенно не зависит от скорости истечения. Это скорость зависит от того, каким образом организован процесс взаимодействия газа и движителя.

[C-300]

KR пишет:
мне просто всегда не нравилось, как классически говорят, о "зависимости" импульса от скорости истечения.
В таком смысле, что мол импульс зависит от скорости. А собственно то все наоборот, скорость истечения это конечный результат "качества" движителя. И импульс соответственно совершенно не зависит от скорости истечения. Это скорость зависит от того, каким образом организован процесс взаимодействия газа и движителя.

Хм... Вроде и всё верно написано, но.
Удельный импульс, очевидно, зависит от скорости истечения газа - чем скорость выше, тем выше удельный импульс:
F=J*m (1)
J - удельный импульс;
m - секундный массовый расход всех компонентов.
F=mw+Fa(Pa-Ps) (2)
w - скорость истечения;
Fa - площадь среза сопла;
Pa - давление газов на срезе сопла;
Ps - давление окружающей среды.
Приравнивая (1) и (2) можно легко получить зависимость удельного импульса от скорости. Как-то так Думаю, вы это и без меня знаете.

[profan]

Вы частностm обсуждаете, малый кусочек. А общее - закон сохранения энергии и стартовая масса поважнее будут. Вы же не абстрактный двигатель на стенде обсуждаете, нет?

[C-300]

profan пишет:
Вы частностm обсуждаете, малый кусочек.

Да, частности - таков уж вопрос темы.

profan пишет:
А общее - закон сохранения энергии и стартовая масса поважнее будут.

А от частного можно к общему перейти
Автора темы интересовал сугубо частный вопрос - как выбирается соотношение компонентов в ГГ и КС. Вроде разобрались...

[NK]

Александр Хороших пишет:
можно легко получить зависимость удельного импульса от скорости. Как-то так    Думаю, вы это и без меня знаете.

да знаю. Но физическая картина, по порядку причин реально наоборот от того, что говорят. 
Скорость истечения зависит от качества двигателя. Просто это самое "качество" сложно формализовать, а скорость истечения легко. Поэтому исторически сложилось, говорить о зависимости импульса реактивного двигателя от скорости с которой его покидает реактивная масса. 
А физическая причина, это взаимодействие двигателя и реактивной массы. Представьте что масса просто пролетает  "мимо" двигателя, при произвольной скорости, импульс будет ноль

[C-300]

KR пишет:
А физическая причина, это взаимодействие двигателя и реактивной массы.

А об этом говорят на первых уроках по теории реактивного движения Что по ракетным, что по авиационным двигателям.
А потом уже говорят об удельном импульсе, который хорошо характеризует совершенство двигателя. 

[NK]

Александр Хороших пишет:

KR пишет:
А физическая причина, это взаимодействие двигателя и реактивной массы.

А об этом говорят на первых уроках по теории реактивного движения    Что по ракетным, что по авиационным двигателям.
А потом уже говорят об удельном импульсе, который хорошо характеризует совершенство двигателя.

да, но фразу то строят совершенно не в таком ключе

[NK]

то же самое когда говорят о том, что тепловая работа зависит от температуры нагревателя и холодильника.
Еще можно сконструировать подобных перлов, например... скорость автомобиля зависит от скорости вращения его колес, или вес тела человека зависит от размера талии и т.д.

[C-300]

KR пишет:
то же самое когда говорят о том, что тепловая работа зависит от температуры нагревателя и холодильника.
Еще можно сконструировать подобных перлов, например... скорость автомобиля зависит от скорости вращения его колес

Не, а разве нет?!