И опять про Ангару (вторая часть)

[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 )

[Старый]

sychbird пишет:

Hrono пишет: 
ожидая в ответ длинный поток бессмысленных наукообразностей 

 я отмечал роль локальной кинетики горения.

Бинго!

[Старый]

Hrono пишет: 

sychbird пишет: 
а следствие в рамках НЕозвученной Вами парадигмы.

Какой парадигмы? Той, что если удельный импульс...

Ой, блин, хроник, какой же ты тупой и унылый... Тебе профессор про НЕозвученную тобой парадигму, а ты ему повторяешь уже озвученную... 
Не, не победишь ты нашего профессора. Он хоть и унылый но отнюдь не тупой. Он острее чем капуста ким-чи. Загонит он тебя. Счас он тебя построит в две шеренги и будешь отдуваться за все парадигмы которые НЕ озвучивал.
 Не, Хроник,  Темников - твой потолок...  

[Старый]

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

Тебе померещилось.

[sychbird]

fagot пишет: 
а уж температура в камере установится какая получится соответственно молекулярной массе продуктов сгорания и их диссоциации.

Ну это заключение было бы верным, если бы процессы в камере хотя бы слегка приближались к равновесным.
В камере нет единой характеристической температуры. Имеются различные температурные зоны и они крайне нестабильны.
Кроме того камера представляет собой резонатор для акустической энергии с собственными резонансными частотами. Эти частоты оказывают влияние на локальную кинетику и горения и диссоциации как в камере, так и при расширении после критики.

В силу всей этой синергетики различных процессов роль таких  термодинамических параметров как  давление и полная энтальпия  как ведущих  может оказаться не вполне удовлетворительным для точной  оценки любых режимов работы камеры при ее проектировании.

[Старый]

sychbird пишет: 
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.

А ты тоже герой.  :evil:  Перевёл стрелки с меня на несчастного Хроника и соскочил!  :evil:  Тебе мама в детстве говорила что нехорошо детишек обижать? Вон какой здоровый дядька набросился на несчастного ребёнка...  :evil:

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

Вобщем то явно видно что не по термодинамике. А вот что по газодинамике - явно не видно.

[Старый]

sychbird пишет:
Кроме того камера представляет собой резонатор для акустической энергии с собственными резонансными частотами. Эти частоты оказывают влияние на локальную кинетику и горения и диссоциации как в камере, так и при расширении после критики.

В силу всей этой синергетики различных процессов роль такихтермодинамических параметров какдавление и полная энтальпиякак ведущихможет оказаться не вполне удовлетворительным для точной оценки любых режимов работы камеры при ее проектировании.

Профессор, ты соскакиваешь с темы "газ-газ" и "чем увеличивают удельный импульс".

[sychbird]

Старый пишет:

sychbird пишет:
Кроме того камера представляет собой резонатор для акустической энергии с собственными резонансными частотами. Эти частоты оказывают влияние на локальную кинетику и горения и диссоциации как в камере, так и при расширении после критики.

В силу всей этой синергетики различных процессов роль такихтермодинамических параметров какдавление и полная энтальпиякак ведущихможет оказаться не вполне удовлетворительным для точной оценки любых режимов работы камеры при ее проектировании.

Профессор, ты соскакиваешь с темы "газ-газ" и "чем увеличивают удельный импульс".

Это, тезка, тебе только кажется. 

[Hrono]

Старый пишет:

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

Тебе померещилось.

 Господину Абрамовичу в его книге по газовой динамике тоже померещилось?

[Denis Voronin]

Serge V Iz пишет:
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 )

Кольца уплотнения вроде.

[Serge V Iz]

Кольца уплотнения вроде

Да, это они. Но просто температурой явное свечение голубоватого оттенка не объяснить - слишком высокая бы потребовалась.

[avmich]

Не так уж часто я поддерживаю Старого. В данном случае попробую сформулировать свою мысль так. Я считаю известным и общепринятым, что основные механизмы, ответственные за формирование УИ как физической величины, известны с точностью, вполне достаточной для инженерных применений. Также мне кажется известным, что соображения типа закона сохранения энергии показывают, что использование химической энергии в ЖРД близко к теоретическим максимумам для выбранных схем работы. Поэтому - несмотря на общую сложность вопросов, связанных с турбулёнтностью и решениями Навье-Стокса, мы в случае инженерных рассуждений можем опираться на известные приближённые модели, дающие известные результаты.

Конкретно по вопросам основных эффектов, ответственных за УИ схем ЖРД газ-жидкость и газ-газ мы имеем удовлетворительные для инженеров ответы. Неточные, но удовлетворительные.

[Плейшнер]

avmich пишет:
Конкретно по вопросам основных эффектов, ответственных за УИ схем ЖРД газ-жидкость и газ-газ мы имеем удовлетворительные для инженеров ответы. Неточные, но удовлетворительные.

И все о чем наукообразно нам рассказывал sychbird имеет отношение к увеличению УИ во втором десятке факторов.
Инженеры решают это своими методами - плохое смесеобразование компенсируют временем пребывания ПС в камере, просто увеличивая ее длину.
А вот энергобаланс ТНА в закрытой схеме "газ-газ" возможен при более высоких значениях давления в камере, и как следствие более высокий УИ, особенно земной

[Serge V Iz]

Тогда во первых строках должна стоять плотность топлива на входе в насосный агрегат )

[Василий Ратников]

Serge V Iz пишет:
Ну должна же быть хоть какая-то надежда у двигателистов

раз должна то она и есть )
есть еле копаное поле ценообразования
по старому курсу если верно помню РД-171М стоил миллионов 20 долларов.
половинка от него РД-180 9 миллионов тогда же.

сделать аналог РД-171М за 5 миллионов отличный вызов двигателистам
а за 1 миллион видимо пока вообще не реально, ПОКА
но человечество не стоит на месте, технологии развиваются, может лет через 12 к 2030 будет и реально.
внимание сделать аналог это сделать аналог делающий туже работу что и РД-171М а не копию устаревших технологий прошлого века.

это вот первое направления для двигателистов которое они могут идти сами по себе
а вот второе. которое надо идти совместно
повторное использование.
представим себе что некий условных РД-171М стоит 20 миллионов и летает 10 раз, со стоимостью дефектовки 1 миллион между полетами. То итоговая стоимость этого двигателя на 10 запусков будет 20+10=30, или 3 миллиона за полет. В 6 раза, неплохо да ?
А если этот некий аналог по производимой работе РД-171М будет стоить 5 миллионов, и дефектовка перед полетом 100 тысяч, то на десять полетов будет 6 миллионов. И соответственно 600 тысяч за полет.

Выдрачивать рост УИ с 342 до 346 это было выгодно при разовом использовании.
При многоразовом проще понизить УИ если можно разменять его на дополнительное количество полетов.
Двигатель с УИ 320 летающий 20 раз лучше чем с УИ 340 и летающий 10 раз, и на порядки лучше УИ 346 и один раз.

[Плейшнер]

Serge V Iz пишет:
Тогда во первых строках должна стоять плотность топлива на входе в насосный агрегат )

Не нужно все сваливать в одну кучу
Для каждой пары топлива схема газ-газ будет иметь преимущество в энергобалансе ТНА в сравнении с газ-жидкость. Другое дело что не для всех топлив она возможна в реализации, для керосина например невозможна

[sychbird]

Плейшнер пишет:
Инженеры решают это своими методами - плохое смесеобразование компенсируют временем пребывания ПС в камере, просто увеличивая ее длину.

Это все правильно. 
Только почему надо упираться лбом в стену по варианту - деды так делали и мы будем  

В 60-70 инженеры нашли практические рецепты как обойти технологические затруднения того времени в условиях неполноты знания о внутрикамерных процессах.
Сейчас появились и более совершенные технологии исполнения узлов и деталей и новые инструменты познания в виде супер-компьютерного моделирования. 

Обязательно дожидаться пока американские команды используя эти новые инструменты уйдут вперед ? Еще никогда не было, чтобы новые пласты знания не открывали и новые пути обхода  казалось бы непроходимых барьеров :!:

Команда реализующая способы оседлать детонационную волну движется вперед. Другие команды решают проблемы сверхзвукового горения для других приложений. Идет накопление нового знания в области химии высоких энергий. 
Все это может и должно быть использовано и при разработке новых перспективных ЖРД и водородных и метановых. 
Кто стоит на месте без вариантов оказывается в конце списка