SpaceX Super Heavy Orbital Stage

[vlad7308]

Отвод до газогенераторов, чтобы не связываться с газом на сотнях атмосфер, потом пропуск через теплообменники.

эээ
Но чтобы было с чем "теплообмениваться", двигатели уже должны работать?

Разумеется. Поэтому есть ещё и предстартовый наддув от наземной системы.

ммм...
наддув компонентом ведь должен обеспечиваться постоянным притоком горячего газа
То есть как только двигатели выключаются, давление очень быстро падает до равновесного (близко к нулю для переохлажденных компонентов).
Ну предположим... Что СХ после отключения двигателей и разделения наддув не очень нужен (нагрузки уже нет), а когда дело дойдет до посадочных нагрузок, он снова будет восстановлен.
А СШ? СШ такого себе позволить не может. Получается, в СШ должен быть все таки отдельный газогенератор.

[Дмитрий В.]

Отвод до газогенераторов, чтобы не связываться с газом на сотнях атмосфер, потом пропуск через теплообменники.

эээ
Но чтобы было с чем "теплообмениваться", двигатели уже должны работать?

Разумеется. Поэтому есть ещё и предстартовый наддув от наземной системы.

ммм...
наддув компонентом ведь должен обеспечиваться постоянным притоком горячего газа
То есть как только двигатели выключаются, давление очень быстро падает до равновесного (близко к нулю для переохлажденных компонентов).
Ну предположим... Что СХ после отключения двигателей и разделения наддув не очень нужен (нагрузки уже нет), а когда дело дойдет до посадочных нагрузок, он снова будет восстановлен.
А СШ? СШ такого себе позволить не может. Получается, в СШ должен быть все таки отдельный газогенератор.

Для одноразовых блоков однократного включения этот вопрос, конечно, не стоит. Наддув, прежде всего, необходим для нормальной (бескавитационной работы насосов). Поэтому для многоразовых блоков, да, должна быть по идее какая-та автономная система предварительного наддува., в т.ч. и в виде автономного газогенератора. 

[Верный Союзник с Окинавы]

То есть как только двигатели выключаются, давление очень быстро падает до равновесного (близко к нулю для переохлажденных компонентов).

А будут ли они на тот момент переохлаждёнными?

[Юрий Темников]

То есть как только двигатели выключаются, давление очень быстро падает до равновесного (близко к нулю для переохлажденных компонентов).

А будут ли они на тот момент переохлаждёнными?

Достаточно того,что они будут жидкими и,а следовательно холодными.Если старт отложен ,охлаждение поддерживают внешними кулерами.

[vlad7308]

То есть как только двигатели выключаются, давление очень быстро падает до равновесного (близко к нулю для переохлажденных компонентов).

А будут ли они на тот момент переохлаждёнными?

на какой "тот"? Через 5-10-15 минут после старта? Да, конечно.

[Шлангенциркуль]

наддув компонентом ведь должен обеспечиваться постоянным притоком горячего газа
То есть как только двигатели выключаются, давление очень быстро падает до равновесного (близко к нулю для переохлажденных компонентов).
Ну предположим... Что СХ после отключения двигателей и разделения наддув не очень нужен (нагрузки уже нет), а когда дело дойдет до посадочных нагрузок, он снова будет восстановлен.
А СШ? СШ такого себе позволить не может. Получается, в СШ должен быть все таки отдельный газогенератор.

Не особенно быстро оно падает, горячий газ - отдельно, криожидкость - отдельно. А где наддув через двигатели не сможет работать, можно использовать наддув гелием, или в самом деле, отдельный газогенератор.

А не проще ли газифицировать ЖК и ЖМ в теплообменниках, а не забирать восстановительный и окислительный газы из газогенераторов

Я и пишу - до газогенератора.

[Настрел]

Получается, в СШ должен быть все таки отдельный газогенератор.

У него же и баки посадочные отдельные. Гораздо меньшего объема, их можно наддуть и гелием.

[vlad7308]

Не особенно быстро оно падает, горячий газ - отдельно, криожидкость - отдельно

Очень быстро. Время релаксации имхо - порядка десятков секунд. Никакого разделения между газом и жидкостью нет. Прилегающий слой газа немедленно конденсируется. Жидкость при этом практически не нагревается, разделительный слой не образуется. Не так?

[vlad7308]

Получается, в СШ должен быть все таки отдельный газогенератор.

У него же и баки посадочные отдельные. Гораздо меньшего объема, их можно наддуть и гелием.

при чем тут посадка? До посадки еще далеко.

[DiZed]

Очень быстро. Время релаксации имхо - порядка десятков секунд. Никакого разделения между газом и жидкостью нет. Прилегающий слой газа немедленно конденсируется. Жидкость при этом практически не нагревается, разделительный слой не образуется. Не так?

фиг знает какой там режим устанавливается. если рассматривать газ автогенного наддува исключительно как создающий подушку над жидкостью и пренебрегать теплообменом между ним и жидкостью - то да. но если перемешивание жидкой фазы активное - то его можно рассматривать как теплоноситель, поднимающий температуру жидкости до значений, когда давление ее насыщенного пара равно давлению наддува

[Настрел]

Получается, в СШ должен быть все таки отдельный газогенератор.

У него же и баки посадочные отдельные. Гораздо меньшего объема, их можно наддуть и гелием.

при чем тут посадка? До посадки еще далеко.

Я видимо не понял мысль, и решил что она в том, что от разгона старшипа и до его схода с орбиты проходит много времени и он стынет.
Сейчас перечитал. Вы переживаете за прочность старшипа без наддува на этапе выведения?

[vlad7308]

Очень быстро. Время релаксации имхо - порядка десятков секунд. Никакого разделения между газом и жидкостью нет. Прилегающий слой газа немедленно конденсируется. Жидкость при этом практически не нагревается, разделительный слой не образуется. Не так?

фиг знает какой там режим устанавливается. если рассматривать газ автогенного наддува исключительно как создающий подушку над жидкостью и пренебрегать теплообменом между ним и жидкостью - то да. но если перемешивание жидкой фазы активное - то его можно рассматривать как теплоноситель, поднимающий температуру жидкости до значений, когда давление ее насыщенного пара равно давлению наддува

сколько там того газа и сколько жидкости? Даже сравнивать смешно.
Перемешивания жидкой фазы особо не будет - невесомость же. Что кстати может немного замедлить релаксацию, да.
Еше в невесомости в объеме газовой фазы будут летать пузыри жидкости всяческих размеров и конфигурациев. Или наоборот, если угодно. Что, напротив, релаксацию будет ускорять.

Какой режим?...
Я себе это представляю как скороварку, наполненную перегретым паром, в которую впрыскивают немного холодной воды. За сколько времени в скороварке получится 1-2 десятых атмосферы? Почти моментально. В СШ за счет объемов помедленнее конечно. Но тоже очень быстро.

[DiZed]

сколько там того газа и сколько жидкости? Даже сравнивать смешно.

давление насыщенного пара от температуры зависит экспоненциально. и температура газа намного выше температуры жидкости.
а если жидкость изначально прогрета до температуры  близкой давлению наддува - то расход на аутонаддув мб вообще ничтожный. тогда система ближе к кипящей скороварке, в которую еще и острый пар вдувают.
в принципе возможна схема в которой горячий газ наддува вообще барботируется через жидкость, являясь в основном теплоносителем для испарения жидкости в количествах необходимых для заполнения  освобождающегося объема

[Шлангенциркуль]

Не особенно быстро оно падает, горячий газ - отдельно, криожидкость - отдельно

Очень быстро. Время релаксации имхо - порядка десятков секунд. Никакого разделения между газом и жидкостью нет. Прилегающий слой газа немедленно конденсируется. Жидкость при этом практически не нагревается, разделительный слой не образуется. Не так?

Сколько нужно времени, чтобы послойно сконденсировать тысячу кубов газа?

[vlad7308]

давление насыщенного пара от температуры зависит экспоненциально. и температура газа намного выше температуры жидкости.
а если жидкость изначально прогрета до температуры  близкой давлению наддува - то расход на аутонаддув мб вообще ничтожный. тогда система ближе к кипящей скороварке, в которую еще и острый пар вдувают.

Давление наддува примерно известно.
Температуры жидкостей тоже. Давление насыщенного эээ... пара можно в справочнике найти. Объемы тоже известны. Можно посчитать но лень. Вроде и так понятно.

Жидкость НЕ "нагрета до температуры давления наддува" - она наоборот переохлаждена, и не кипит.

[vlad7308]

в принципе возможна схема в которой горячий газ наддува вообще барботируется через жидкость, являясь в основном теплоносителем для испарения жидкости в количествах необходимых для заполнения  освобождающегося объема

Было бы возможно, если бы жидкость была кипящая.

[DiZed]

Жидкость НЕ "нагрета до температуры давления наддува" - она наоборот переохлаждена, и не кипит.

в начальный момент да. но далее нам ничто не мешает ее вскипятить или хотя бы приблизить к кипению к моменту отсечки двигателей

[vlad7308]

Жидкость НЕ "нагрета до температуры давления наддува" - она наоборот переохлаждена, и не кипит.

в начальный момент да. но далее нам ничто не мешает ее вскипятить к моменту отсечки двигателей

мы же про СШ уже говорим? В котором тысяча с лишним тонн топлива.
С СХ вроде понятно, что можно обойтись кое как.

Да и в СХ для посадки еще десятки (если не сотни) тонн запас компонентов. Когда оно успеет закипеть? За пять минут работы ступени?

[DiZed]

Да и в СХ для посадки еще десятки (если не сотни) тонн запас компонентов. Когда оно успеет закипеть? За пять минут работы ступени?

так там энергетика в нашем распоряжении практически неограниченная; в общем тепловом балансе доли процента. подогреть-то надо на десяток кельвинов - при температурах когда теплоемкости существенно ниже чем при н.у.

[vlad7308]

Да и в СХ для посадки еще десятки (если не сотни) тонн запас компонентов. Когда оно успеет закипеть? За пять минут работы ступени?

так там энергетика в нашем распоряжении практически неограниченная; в общем тепловом балансе доли процента. подогреть-то надо на десяток кельвинов - при температурах когда теплоемкости существенно ниже чем при н.у.

возможно...
Уже больше любопытен СШ, чем СХ.
Но он в другой теме.