И опять про Ангару (вторая часть)

[Hrono]

Serge V Iz пишет:
Степень диссоциации при этом должна приближаться к половине, а H и OH - очень легкие продукты ))

 Мне это приходило в голову, уж больно жалко, что называется, выбрасывать еду, да и баки будут меньше, но по-моему ничего из этого не выйдет, поскольку если это ионы, то они не будут свободно летающими, а если это просто пиролиз, то водород при такой температуре не должен гореть с выделением тепла.

[Hrono]

sychbird пишет:
По какому случаю Вас так пронесло?

  Не понял, что значит понесло, я специально сконструировал нелепое следствие из ваших рассуждений ожидая в ответ длинный поток бессмысленных наукообразностей о том, почему такое не возможно, а вы взяли, да заглотили наживку, меня это несколько развеселило.

[Старый]

Hrono пишет:  в ответ длинный поток бессмысленных наукообразностей

О! Надо взять это на вооружение.

[fagot]

Hrono пишет:

sychbird пишет:
Газодинамики знают, что при схеме газ - газ полнота сгорания наивысшая, что отражается на УИ .

Что-то вы странное говорите, например, в двигателе РД-170/РД-171 соотношение окислитель/топливо 2.6:1, так что там никак не полное сгорание, оно весьма не полное.

При любом соотношении компонентов в КС в процессе сгорания выделяется не вся энергия, которая теоретически могла бы там выделиться. Вот это отношение реально выделившейся энергии к теоретическому и называется полнотой сгорания, а вовсе не отношение теплоты сгорания при данном соотношении компонентов к теплоте сгорания при стехиометрии. Другое дело, что схема двигателя на полноту сгорания особого влияния не оказывает.

[sychbird]

Hrono пишет:

sychbird пишет: 
По какому случаю Вас так пронесло?

Не понял, что значит понесло, я специально сконструировал нелепое следствие из ваших рассуждений ожидая в ответ длинный поток бессмысленных наукообразностей о том, почему такое не возможно, а вы взяли, да заглотили наживку, меня это несколько развеселило.

Вы сконструировали не нелепое следствие, а следствие в рамках неозвученной Вами парадигмы. 
Я Вам указал на условия, при каких это следствие не будет нелепым. 
Кстати выше я отмечал роль локальной кинетики горения.

Если кто-то обсуждает знакомую для Вас тему в непривычных для Вас терминах, не выходя при этом за рамки физических ограничений, это еще не означает что это бессмысленное наукообразие. 
Никогда не следует забывать мнение Козьмы Прудкова, что специалист подобен флюсу. 

В качестве визитной карточки  повидимому имеет смысл информировать  Вас, что в 1969 году я окончил Физ-мех СПб Политеха по специальности "Газовая динамика". 

[fagot]

Serge V Iz пишет:
Если бы сжиганием криогенных ЖВ и ЖК реально удалось достичь средней по КС температуры 3000С, то, может быть стехиометрия и выиграла бы у водорода-рабочего тела. Степень диссоциации при этом должна приближаться к половине, а H и OH - очень легкие продукты ))

Стехиометрия может выиграть только при отсутствии диссоциации и/или бесконечно большой степени расширения сопла, да еще если при этом продукты сгорания остаются в газообразном состоянии. В реальном же двигателе именно разбавление продуктов сгорания водородом и подавление тем самым диссоциации позволяют до определенных пределов повысить УИ за счет увеличения КПД процесса расширения, хотя полная энтальпия продуктов сгорания при этом и снижается.

[sychbird]

fagot пишет:
Стехиометрия может выиграть только при отсутствии диссоциации и/или бесконечно большой степени расширения сопла,

Сопло внешнего расширения

[fagot]

На практике у него вполне себе конечная степень расширения.

[Hrono]

fagot пишет:
При любом соотношении компонентов в КС в процессе сгорания выделяется не вся энергия, которая теоретически могла бы там выделиться.

 Прекрасная манера сказать что-то наиболее непонятным образом. Вы хотите сказать, что несмотря на избыток одного из компонентов остаются оба непрореагировавших компонента? Да, наверно, хотя мне как-то сложно представить, как кислород может что-то не окислить при такой температуре, а также то, что он проявит валентность 1.

fagot пишет:
В реальном же двигателе именно разбавление продуктов сгорания водородом и подавление тем самым диссоциации позволяют до определенных пределов повысить УИ

 Извините, а это не просто потому, что при избытке водорода скорость звука становится больше?

[Hrono]

sychbird пишет:
а следствие в рамках неозвученной Вами парадигмы.

 Какой парадигмы? Той, что если удельный импульс высотного водородника достигает 470 секунд, и, если всё дело в количестве энергии, то при увеличении энергии вдвое надо помножить удельный импульс на 1.4, что примерно равно квадратному корню из двух?
 По-моему это очень просто.

sychbird пишет:
это еще не означает что это бессмысленное наукообразие.

 Тем не менее, запросто может им быть.

sychbird пишет:
что специалист подобен флюсу.

 Поэтому когда он в чём-то не разбирается, он говорит, что в этом нифига не разбирается.

sychbird пишет:
В качестве визитной карточкиповидимому имеет смысл информироватьВас, что в 1969 году я окончил Физ-мех СПб Политеха по специальности "Газовая динамика".

 По этой причине, коль скоро вы являетесь старинным экспертом в газовой динамике, я и послал вас в РАК. Его полное имя РАК им КЭЦ.

[fagot]

Hrono пишет:
Вы хотите сказать, что несмотря на избыток одного из компонентов остаются оба непрореагировавших компонента? 

Да, именно так.

Hrono пишет:
Да, наверно, хотя мне как-то сложно представить, как кислород может что-то не окислить при такой температуре, а также то, что он проявит валентность 1.

Смесеобразование не идеально, а время пребывания компонентов в КС мало.

Hrono пишет:
Извините, а это не просто потому, что при избытке водорода скорость звука становится больше?

Не потому.

[naunau]

Забавно наблюдать как одни и те же персоналии ранее доказывали, что технологии ЖРД выжаты досуха, и взяться дополнительной энергии не откуда. А теперь с важным видом рассказывают как существенная часть компонентов топлива вылетают из сопла не сгорев 

[avmich]

naunau пишет:
Забавно наблюдать как одни и те же персоналии ранее доказывали, что технологии ЖРД выжаты досуха, и взяться дополнительной энергии не откуда. А теперь с важным видом рассказывают как существенная часть компонентов топлива вылетают из сопла не сгорев  

Одно другому не мешает. Ракетчикам-то нужна всего лишь максимальная скорость вылетания массы - а каким способом это достигается, менее важно. Если скорость максимизируется при неполном сгорании - тем хуже для полноты сгорания.

В моей практике fagot - один из самых сведущих специалистов в этих вопросах на форуме. Слушайте его .

[Чебурашка]

Ракетчикам нужен максимальный импульс, а кочегарам максимальная энергия.

Идеальное соотношение компонентов для энергии не есть оптимальное для импульса.

Для импульса нужно ещё как можно меньшая молярная масса продуктов реакции.
Поэтому выгоднее оставить часть водорода не прореагировавшим, ибо он имеет минимально возможную молярную массу.

[naunau]

Чебурашка пишет:
Ракетчикам нужен максимальный импульс, а кочегарам максимальная энергия.

Тема про почти 100% использование энергии топлива ярче всего обсуждалась в детонационной теме(и не только). Меня всегда смущало, что при существующем зоопарке ЖРД на одних и тех же компонентах, имеется такой разброс по УИ. Поэтому утверждение, что развивать ЖРД уже некуда мне всегда казалось преждевременным.

[Serge V Iz]

...и тут появляется необходимось учета еще атмосферных и гравитационных потерь. ) лишняя масса при ограничениях скорости внизу, это лишняя масса, и ее надо тащить вверх.

УИ сферического коня в вакууме... )

полная энтальпия продуктов

они не будут свободно летающими

Я ж написал "бы". Если бы топливная пара содержала столько, чтобы получить 3000С с учетом всего диссоциировавшего. У радикалов, кстати, есть все шансы долететь до конца сопла - при таких-то скоростях.

Кстати, а с озоном, если его вдруг взрывобе зопасным сделать, какая там температура должна получаться?

[sychbird]

fagot пишет:
На практике у него вполне себе конечная степень расширения.

Не практике у любого сопла нет бесконечно большой степени расширения.

Чебурашка пишет:
Ракетчикам нужен максимальный импульс, а кочегарам максимальная энергия.

Идеальное соотношение компонентов для энергии не есть оптимальное для импульса.

Для импульса нужно ещё как можно меньшая молярная масса продуктов реакции.
Поэтому выгоднее оставить часть водорода не прореагировавшим, ибо он имеет минимально возможную молярную массу.

Н+ ион как и Н-радикал из числа прореагировавших с кислородом имеют ту же молярную массу. :!:

Соотношение всех продуктов диссоциации в различных зонах расширяющихся в сопле газов до критики и после критики экспериментально можно определять только спектроскопически и ввиду не полной прозрачности газовой струи и окружающей температуры крайне затруднено. Естественно, что происхождение Н+ ионов определить невозможно.

Такие процессы моделируется на суперкомпьютерах. Точность расчетов подтверждается только косвенно. 
Можно проводить модельные прожиги с разным соотношением компонентов и оценивать влияние этого параметра на УИ.
Полученные экспериментальные данные строго применимы только для данной камеры. Перенос на другие геометрии весьма не прост.

Ну и понятно, что такие эксперименты весьма дорого стоят.

[Hrono]

fagot пишет: 
Смесеобразование не идеально, а время пребывания компонентов в КС мало.

 Спасибо, я так и думал, что компоненты просто не успевают прореагировать.

fagot пишет: 
Не потому.

 Мне что-то помнится, что сопло может разогнать рабочее тело до фиксированного числа скоростей звука, точно не потому?

naunau пишет: 
Меня всегда смущало, что при существующем зоопарке ЖРД на одних и тех же компонентах, имеется такой разброс по УИ.

 Где вы обнаружили большой разброс удельного импульса или что вы считаете большим разбросом? Для пары керосин-кислород максимальный удельный импульс наверно составляет что-то типа 370 секунд, а для пары водород-кислород что-то типа 480-490 секунд, по крайней мере в статьях про детонационный ЖРД писали про 490 секунд.
 Но вы посмотрите какое сопло у двигателей с удельным импульсом близким к максимальному, а дальше будет ещё хуже, для увеличения удельного импульса до теоретического нужно бесконечно длинное сопло.

[fagot]

Serge V Iz пишет:

Я ж написал "бы". Если бы топливная пара содержала столько, чтобы получить 3000С с учетом всего диссоциировавшего. У радикалов, кстати, есть все шансы долететь до конца сопла - при таких-то скоростях.

Кстати, а с озоном, если его вдруг взрывобе зопасным сделать, какая там температура должна получаться?

Далась вам эта температура. Первична именно полная энтальпия продуктов сгорания, определяемая теплотворной способностью топлива, а уж температура в камере установится какая получится соответственно молекулярной массе продуктов сгорания и их диссоциации. Последняя переводит тепловую энергию обратно в химическую, а поскольку рекомбинация происходит уже в сопле, это отрицательно сказывается на кпд процесса расширения и УИ в целом, так что не стоит надеяться за счет диссоциации повысить УИ, эффект будет обратным. Собственно избыток горючего и позволяет подавить диссоциацию, т.к. благодаря меньшей молекулярной массе продуктов неполного сгорания топлива снижается температура в КС, а сами они более стойкие к диссоциации, чем продукты полного сгорания, и имеют больший показатель адиабаты. В итоге полная энтальпия продуктов сгорания в КС уменьшается, но за счет более эффективного их расширения при ограниченной степени расширения сопла УИ повышается, достигая максимума при некотором оптимальном соотношении компонентов.
Кроме того, уменьшению диссоциации способствует и повышение давления в КС.

[Serge V Iz]

Ну должна же быть хоть какая-то надежда у двигателистов )) Кстати, какие-то ионнные или молекулярные процессы в двигателе SSME  происходят уже за срезом сопла - характерный светящийся голубым конус. Подозреваю, что это с рекомбинацией чего-то и связано )