Эжекторы как усилители реактивной тяги

[ExDi]

а как вдувание газа в поток плазмы ионника (насколько я понял, уже после ее ускорения) может повлиять на передаваемый аппарату импульс?  к чему будет приложена сила реакции? если это так как следует из описания - будет просто сумма импульсов от выдуваемого газа и от собственно ионника, смешаются ли они потом, нет ли, и как смешались - если это происходит вне агрегатов, разгоняющих потоки, аппарат об этом ничего не узнает, импульс просто перераспределится внутри смешивающихся потоков, с момента покидания ускоряющего агрегата живущих своей отдельной от аппарата жизнью

[SONY]

Весьма сомнительно. Кто-нибудь запускал ионник не в вакуум камере, а в атмосфере, его струя не взаимодействует с ней?

Его струя не существует в ней.
Ионник работает только в глубоком вакууме. Нет вакуума - нет ионника.

[telekast]

а как вдувание газа в поток плазмы ионника (насколько я понял, уже после ее ускорения) может повлиять на передаваемый аппарату импульс?  к чему будет приложена сила реакции? если это так как следует из описания - будет просто сумма импульсов от выдуваемого газа и от собственно ионника, смешаются ли они потом, нет ли, и как смешались - если это происходит вне агрегатов, разгоняющих потоки, аппарат об этом ничего не узнает, импульс просто перераспределится внутри смешивающихся потоков, с момента покидания ускоряющего агрегата живущих своей отдельной от аппарата жизнью

Также как и в авиации: в эжектронном насадке. Грубо, это труба большего диаметра надетая на сопло, в нашем случае это цилиндр открытый с одного торца, во второй торец "вставленно" сопло эрд. Труба образует камеру смешения, в нее выходит струя из сопла и, в нашем случае, подаётся дополнительное рабочее тело. Сила реакции истекающего потока приложена к дальнему срезу трубы.

[telekast]

Весьма сомнительно. Кто-нибудь запускал ионник не в вакуум камере, а в атмосфере, его струя не взаимодействует с ней?

Его струя не существует в ней.
Ионник работает только в глубоком вакууме. Нет вакуума - нет ионника.

Не думаю, что это неразрешимая проблема. Внутри самого ионника как был вакуум, так и останется, "не вакуум" появляется после среза сопла

[ExDi]

Сила реакции истекающего потока приложена к дальнему срезу трубы.

как именно приложена сила и почему? нарисуйте! труба имеет конфигурацию сопла?  чтобы появилась сила реакции - труба должна ускорять поток, отталкиваясь от него. нет сопла - нет расширения - нет тяги. недостаточно просто передать часть импульса быстрого потока другому; сработает закон сохранения импульса, и результат будет по нулям. выигрыш можно получить - только превратив в импульс хотя бы часть выделившейся при смешении тепловой энергии, а для этого нужно сопло и расширение в нем. можно конечно потоком плазмы греть газ, а потом расширять его в сопле - но не вижу профита против того чтобы непосредственно греть этот газ имеющимся источником энергии

[SONY]

Внутри самого ионника как был вакуум, так и останется, "не вакуум" появляется после среза сопла

"Не вакуум" тут же потечёт через отверстия сетки внутрь ионника. И тут же в этом самом "не вакууме" произойдёт электрический пробой (т.к. между сетками высокое напряжение и маленький зазор), загорится дуга, которая сожжёт к чёрту сетки.
Ещё раз: ионный двигатель способен работать только в достаточно глубоком вакууме, где большие длины пробега частиц, они друг с другом почти не сталкиваются.

[telekast]

Сила реакции истекающего потока приложена к дальнему срезу трубы.

как именно приложена сила и почему? нарисуйте! труба имеет конфигурацию сопла?  чтобы появилась сила реакции - труба должна ускорять поток, отталкиваясь от него. нет сопла - нет расширения - нет тяги. недостаточно просто передать часть импульса быстрого потока другому; сработает закон сохранения импульса, и результат будет по нулям. выигрыш можно получить - только превратив в импульс хотя бы часть выделившейся при смешении тепловой энергии, а для этого нужно сопло и расширение в нем. можно конечно потоком плазмы греть газ, а потом расширять его в сопле - но не вижу профита против того чтобы непосредственно греть этот газ имеющимся источником энергии

Сила приложена к срезу трубы-эжектора, ТК он является частью конструкции, а не висит в пространстве. В трубе происходит перераспределение энергии между эжектирующим потоком(струя из сопла ЭРД) и присоединенной массой(дополнительное рабочее тело). Кинетические энергии эжектирующего потока и смешанного потока равны(ТК единственным источником кинетической энергии является струя из сопла ЭРД), но их массы и скорости различаются. Пишем:
K = 0,5*m*V1^2, где m - масса потока ЭРД, V1 - скорость истечения, УИ ЭРД;
K = 0,5*m*n*V2^2, где m - масса потока ЭРД, n - множитель, показывающий во сколько раз возраста масса за счёт присоединения дополнительного рабочего тела, V2 - скорость истечения, УИ смешанного, итогового потока;
Получаем равенство:
0,5*m*V1^2 = 0,5*m*n*V2^2 =>
V1^2 = n*V2^2 =>
V2 = V1 / n^0,5;
Или, если заданны УИ:
n = V1^2 / V2^2;
Тяга F2 = m*n*V2, считая m =1 =>
F2 = n*V2, подставляем, например V2 =>
F2 = n* V1 / n^0,5 = V1*n^0,5;
Тяга ЭРД, считая m =1 будет F1 = V1, тогда
F2 / F1 = V1*n^0,5 / V1 = n*0,5;
Те тяга смешанного потока будет больше в корень из n раз. Ессно без учёта возможных потерь.
Имху 

[telekast]

Внутри самого ионника как был вакуум, так и останется, "не вакуум" появляется после среза сопла

"Не вакуум" тут же потечёт через отверстия сетки внутрь ионника. И тут же в этом самом "не вакууме" произойдёт электрический пробой (т.к. между сетками высокое напряжение и маленький зазор), загорится дуга, которая сожжёт к чёрту сетки.
Ещё раз: ионный двигатель способен работать только в достаточно глубоком вакууме, где большие длины пробега частиц, они друг с другом почти не сталкиваются.

С чего вдруг не вакуум потечет внутрь ЭРД? Не вакуум сообщается с ЭРД только по срезу сопла и может течь только против струи из него, что, учитывая скорость ее, мне представляется с трудом.
Имху 

[SONY]

С чего вдруг не вакуум потечет внутрь ЭРД? Не вакуум сообщается с ЭРД только по срезу сопла и может течь только против струи из него, что, учитывая скорость ее, мне представляется с трудом.

Вот против струи и будет течь! Ибо, в сотый раз, там длина свободного пробега больше размеров двигателя - атомы свободно двигаются без взаимодействия друг с другом.
И даже будь там взаимодействие, двигатель ИД-500, например, при диаметре ионной оптики в 500 мм, т.е. площади 0,196 м², даёт тягу 0,75 Н. Т.е. динамическое давление струи там 3,83 Па. Это 0,0038% от атмосферного на Земле, и где-то 0,60% от давления на поверхности Марса. Если внешняя атмосфера будет хоть 1% от атмосферы Марса, и будет со струёй взаимодействовать, то эта внешняя атмосфера струю, при всех её 70 км/с скорости, остановит и затолкает назад в двигатель.

[telekast]

С чего вдруг не вакуум потечет внутрь ЭРД? Не вакуум сообщается с ЭРД только по срезу сопла и может течь только против струи из него, что, учитывая скорость ее, мне представляется с трудом.

Вот против струи и будет течь! Ибо, в сотый раз, там длина свободного пробега больше размеров двигателя - атомы свободно двигаются без взаимодействия друг с другом.
И даже будь там взаимодействие, двигатель ИД-500, например, при диаметре ионной оптики в 500 мм, т.е. площади 0,196 м², даёт тягу 0,75 Н. Т.е. динамическое давление струи там 3,83 Па. Это 0,0038% от атмосферного на Земле, и где-то 0,60% от давления на поверхности Марса. Если внешняя атмосфера будет хоть 1% от атмосферы Марса, и будет со струёй взаимодействовать, то эта внешняя атмосфера струю, при всех её 70 км/с скорости, остановит и затолкает назад в двигатель.

Посчитав динамическое давление, Вы забыли про статическое давление струи, которое также входит в полное. Ну, для уточнения. Именно в том случае, если полное давление внешнее будет превышать полное давление струи тогда потечет вспять. При этом неплохо бы знать, течение дозвуковое или сверх, ТК при сверхзвуковом течении возмущения распространяются только по потоку, и никогда против.
Далее, что мешает поставить эжектор такого размера, чтобы присоединяемый газ имел полное давление меньше запирающего?

[ExDi]

Те тяга смешанного потока будет больше в корень из n раз. Ессно без учёта возможных потерь.
Имху

нет смысла писать формулы пока вы не нарисовали, к какой именно точке трубы и почему будет приложена эта сила. вы пытаетесь отметить закон сохранения импульса; кинетические энергии потока плазмы и добавленного газа после смешения не будут равны; согласно закону сохранения будут равны их импульсы, при этом часть кинетической энергии потока при столкновении с молекулами привнесенного газа перейдет в тепловую, и на выходе у вас - если вы не обеспечите сопло и расширение в нем - будет поток газа с тем же импульсом, но очень горячего. труба же - очень плохое сопло

[Дедан]

Батенька,да вы совсем заболтались  Какое отношение имеет отношение площади к к обьёму? Площадь может быть плоской ,конической,сферической,вес её от этого не меняется. А вот течь РТ по внутренней поверхности  конуса будет намного проще,чем по разветвлённой сети плоских радиаторов. И намотать его намного проще. Ни трубочка не рванёт,ни гибкие сочленнеия не "засопливятся.

Угу. Теч будет по внутренней поверхности конуса, которая, внезапно, из излучения выключена. Те 50% минус. "Батенька".

Самое смешное что Он прав!
Но! То же самое происходит и в плоском радиаторе.
То ли бот,то ли  флудер,то ли не понимает ,что пишет.

[telekast]

Те тяга смешанного потока будет больше в корень из n раз. Ессно без учёта возможных потерь.
Имху

нет смысла писать формулы пока вы не нарисовали, к какой именно точке трубы и почему будет приложена эта сила. вы пытаетесь отметить закон сохранения импульса; кинетические энергии потока плазмы и добавленного газа после смешения не будут равны; согласно закону сохранения будут равны их импульсы, при этом часть кинетической энергии потока при столкновении с молекулами привнесенного газа перейдет в тепловую, и на выходе у вас - если вы не обеспечите сопло и расширение в нем - будет поток газа с тем же импульсом, но очень горячего. труба же - очень плохое сопло

Чего там рисовать? Тяга приложена к срезу сопла. Если их несколько последовательно, то считается итоговой та, что на срезе последнего.
По Вашему авиационные эжекторы отменяют закон сохранения импульса? И пульверизатора и прочие подобные девайсы тоже?
Про потери было сказанно, что в первом приближении их не учитываем, об этом можно дальше поразмышлять.
Труба - лучший выбор для эжектора во многих случаях, ТК в ней как раз минимум потерь в силу минимальной омываемой поверхности. В расширяющейся/сужающейся трубе процесс смешения замедляется, что ведёт к росту длины участка и опять же росту потерь. Иногда бывает оправдано, иногда нет.
Имху 

[telekast]

Батенька,да вы совсем заболтались  Какое отношение имеет отношение площади к к обьёму? Площадь может быть плоской ,конической,сферической,вес её от этого не меняется. А вот течь РТ по внутренней поверхности  конуса будет намного проще,чем по разветвлённой сети плоских радиаторов. И намотать его намного проще. Ни трубочка не рванёт,ни гибкие сочленнеия не "засопливятся.

Угу. Теч будет по внутренней поверхности конуса, которая, внезапно, из излучения выключена. Те 50% минус. "Батенька".

Самое смешное что Он прав!
Но! То же самое происходит и в плоском радиаторе.
То ли бот,то ли  флудер,то ли не понимает ,что пишет.

Что это было?

[ExDi]

Чего там рисовать? Тяга приложена к срезу сопла.

вот это и нарисуйте. какое сопло? труба? какой физический элемент соответствует срезу? в трубе поток будет тормозиться о стенки за счет вязкого трения, а не ускоряться как в расширяющемся сопле, и "тяга" за счет диссипации части кинетической энергии будет направлена назад. расчет реактивной тяги в терминах скоростей и импульсов обязан быть строго эквивалентен расчету в терминах сил и  давлений; укажите - на какой физический элемент аппарата после смешения будет действовать направленная вперед сила создаваемая неким дополнительным давлением 

По Вашему авиационные эжекторы отменяют закон сохранения импульса? И пульверизатора и прочие подобные девайсы тоже?

конечно не отменяют, строго ему следуют. импульс после смешения потоков в эжекторе строго такой же, как у быстрого потока до смешения. хотите получить дополнительную тягу - ставьте после смешения расширительное сопло, где поток будет ускоряться (и адиабатически охлаждаться); в атмосфере можно получить прибавку в тяге если эжектор создает пониженное давление с обратной стороны сопла, перед ним (либо другими элементами аппарата) - и фффсе. замените мысленно газ шариками, часть которых вы выстреливаете, а другую - высыпаете позади стрелялки, и попытайтесь получить дополнительный импульс для агрегата после их столкновения

[telekast]

Чего там рисовать? Тяга приложена к срезу сопла.

вот это и нарисуйте. какое сопло? труба? в трубе поток будет тормозиться за счет вязкого трения о стенки, а не ускоряться как в расширяющемся сопле, и "тяга" за счет диссипации части кинетической энергии будет направлена назад.

По Вашему авиационные эжекторы отменяют закон сохранения импульса? И пульверизатора и прочие подобные девайсы тоже?

конечно не отменяют, строго ему следуют. импульс после смешения потоков в эжекторе строго такой же, как у быстрого потока до смешения. хотите получить дополнительную тягу - ставьте после смешения расширительное сопло, где поток будет ускоряться (и адиабатически охлаждаться); в атмосфере можно получить прибавку в тяге если эжектор создает пониженное давление с обратной стороны сопла, впереди него (либо других элементов аппарата) - и фффсе. замените мысленно газ шариками, часть которых вы выстреливаете, а другую - высыпаете позади стрелялки, и попытайтесь получить дополнительный импульс для агрегата после их столкновения

Вы меня разочаровываете. Да, часть будет тормозится, называется пограничный слой. Причем это будет наименее скоростная часть потока, ТК вплоть до среза трубы, камеры смешения в идеале самая скоростная часть будет по центру, если брать классический(не самый лучший) вариант с центральной активной струёй окружённой присоединенной массой. Потери зависят от скорости в квадрате.

Какие махровые заблуждения насчёт механизма создания тяги. Вы ещё скажите, что сопло опирается на повышенное давление за ним. Тяга создаётся массой отброшенной со скоростью. Вот эжектор и увеличивает массу потока разменяв ее на часть скорости. Иметь расширяющуюс часть при этом не обязательно и во многих случаях даже вредно

[ExDi]

Какие махровые заблуждения насчёт механизма создания тяги. Вы ещё скажите, что сопло опирается на повышенное давление за ним. Тяга создаётся массой отброшенной со скоростью.

именно так, сопло опирается на повышенное давление за ним, и это давление заставляет массу отбрасываться с некоей скоростью; импульс создается силой по второму закону ньютона и они однозначно пересчитываются одно в другое, это строго синонимичные схемы и применяются исключительно в зависимости от удобства использования первой или второй. никакого другого мистического способа придать телу ускорение кроме воздействия силы (=давление) на физические элементы конструкции в этом мире не существует. ошибочность вашего расчета в том, что вы поставили телегу впереди лошади; в физике этого мира в расчете последствий столкновений-слияний-перемешиваний импульс имеет абсолютный приоритет ибо он ни во что другое переходить не умеет, на основании импульса затем рассчитывается часть кинетической энергии, диссипировавшей в тепловую. фффсе

[telekast]

Какие махровые заблуждения насчёт механизма создания тяги. Вы ещё скажите, что сопло опирается на повышенное давление за ним. Тяга создаётся массой отброшенной со скоростью.

именно так, сопло опирается на повышенное давление за ним, и это давление заставляет массу отбрасываться с некоей скоростью; импульс создается силой по второму закону ньютона и они однозначно пересчитываются одно в другое, это строго синонимичные схемы и применяются исключительно в зависимости от удобства использования первой или второй. никакого другого мистического способа придать телу ускорение кроме воздействия силы (=давление) на физические элементы конструкции в этом мире не существует. ошибочность вашего расчета в том, что вы поставили телегу впереди лошади; в физике этого мира в расчете последствий столкновений-слияний-перемешиваний импульс имеет абсолютный приоритет ибо он ни во что другое переходить не умеет, на основании импульса затем рассчитывается часть кинетической энергии, диссипировавшей в тепловую. фффсе

Ещё раз попробую:
Авиационные Эжектроные Усилители Тяги известны очень давно, применялись и применяются и работают ровно так, как я описал примитивными формулами. В них происходит перераспределение, выравнивание энергии эжектирущей, активной струи/струй и пассивного эжектируемого потока(присоединенной массы). В общем случае БЕЗ УЧЕТА ПОТЕРЬ(о чем несколько раз повторил) энергия авеивной струи равна энергии результирующего потока. Это закон сохранения, блин.

[ExDi]

В них происходит перераспределение, выравнивание энергии эжектирущей, активной струи/струй и пассивного эжектируемого потока(присоединенной массы).

происходит. в точности и именно так, как это описал я. если вы не можете указать физический элемент аппарата, к которому оказывается приложена дополнительная направленная вперед сила после введения эжектора - значит либо ее нет (и нет дополнительного импульса-ускорения), либо вы не понимаете принцип работы агрегата, пытаясь подменить его лишенными смысла вне физической конкретики уравнениями  

[ExDi]

энергия авеивной струи равна энергии результирующего потока. Это закон сохранения, блин.

равна. полная энергия, включая тепловую в которую неизбежно перешла при смешении и сопутствующей диссипации часть кинетической. в абсолютном и строгом соответствии с законом сохранения. но импульса