Эжекторы как усилители реактивной тяги

[ExDi]

В правоте моих слов можно убедится поставив несложный эксперимент с феном и абсолютно прямой трубой. Пощупать руками.

если вы не умеете усмотреть в этом эксперименте (и в тех конструкциях на которые вы ссылаетесь) как сводится баланс импульса - это ваша беда. а он обязан сводиться, всегда и везде

[ExDi]

Пройдя камеру смешения, поток устремляется в диффузор, в котором происходит его торможение и рост давления.

вот! это тот самый момент в котором я изначально заблуждался и из-за котрого хочется поиграть с бернулли для адиабатического газа; я привык во всяком расширяющемся конусе видеть подобие сопла лаваля, в котором газ разгоняется и охлаждается. при том что очевидно что при дозвуковом течении и наличии внешнего давления по крайней мере возможны ситуации, когда - как предписывает канонический бернулли - поток будет тормозиться и давление в нем будет повышаться, отчего лучше применять к нему именование не сопло а диффузор. результат впрочем очевидно тот же - передача давления, силы и импульса потоком на стенки.
узнал еще полезный нюанс - то, что в термодинамике "идеальный" газ - в газодинамике "совершенный" газ, а "идеальный" у них не способен к теплопередаче и движется без трения (но массй обладает)

[cross-track]

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%B6%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80

Газовый эжектор — устройство, в котором избыточное давление высоконапорных газов используется на сжатие газов низкого давления: газ низкого давления попадает в камеру смешения за счет того, что в ней создана область разрежения. Область разрежения создается при прохождении высоконапорного газа с высокой скоростью и давлением через сопло (сужающееся сечение). В камере смешения два потока объединяются, и формируется смешанный поток. Пройдя камеру смешения, поток устремляется в диффузор, в котором происходит его торможение и рост давления. На выходе из эжектора смешанный поток имеет давление выше, чем давление низконапорного газа. Повышение давления низконапорного газа происходит с затратой энергии потока высоконапорного газа.

Там же приведен рисунок эжектора с всасывающей камерой

который я немного подправил (убрал эту камеру).

Воздух (газ низкого давления) засасывается из окружающей среды, попадает в смесительную камеру. Пройдя камеру смешения, смешанный поток устремляется в диффузор, в котором происходит его торможение и рост давления. На выходе из эжектора смешанный поток имеет давление выше, чем давление низконапорного газа. Повышение давления низконапорного газа (т.е. газа, который был засосан из окружающей среды) происходит с затратой энергии потока высоконапорного газа. В результате большие массы бывшего низконапорного газа повышают давление и действуют на стенки диффузора, что и приводит к усилению тяги. Вот о таком физическом взаимодействии газа и стенок движителя я и писал выше.

Ещё раз. Очередной. Если Вы продолжите модернизации и отрежете и диффузор, то тяга никуда не денется, она может уменьшиться, увеличиться или остаться прежней, но тяга будет. Несмотря на упорно педалируемый тезис о необходимости "площади для упирания повышенного давления газа". Ради этого постулата так упорно которую страницу бьются мои оппоненты. Тогда как в формуле тяги нет ни площади, ни давления как таковых, а есть массовый расход и скорость. Просто если это признать, то придется признать возможность работы предложенного девайса.

Естественно, если отрезать диффузор, то тяга никуда не денется, ведь сопло то продолжает работать! И я писал про усиление тяги, а не про возникновение тяги(!):

В результате большие массы бывшего низконапорного газа повышают давление и действуют на стенки диффузора, что и приводит к усилению тяги.

О формулах. Одно и то же явление можно описывать разными формулами. Например, 2зН можно записать через силу, возникающую при изменении импульса (в том числе при изменении массы), а можно через силу, возникающую только при изменении скорости, т.е. через ускорение. Это я к тому, что если тягу рассчитывать через массовый расход и скорость, то массовый расход определяет не что иное, как изменение массы, а при постоянной скорости изменение массы ведет к изменению импульса, т.е. к появлению силы. Но если исходить из формальной записи, то можно думать, что сила возникает при изменении массы, что физического смысла (без указания на изменение импульса) не имеет. И когда мы расчетом и измерениями определили, что появилась сила (тяга), то мы должны объяснить, какое именно физическое взаимодействие приводит к появлению этой силы.

[cross-track]

Пройдя камеру смешения, поток устремляется в диффузор, в котором происходит его торможение и рост давления.

вот! это тот самый момент в котором я изначально заблуждался и из-за котрого хочется поиграть с бернулли для адиабатического газа; я привык во всяком расширяющемся конусе видеть подобие сопла лаваля, в котором газ разгоняется и охлаждается. при том что очевидно что при дозвуковом течении и наличии внешнего давления по крайней мере возможны ситуации, когда - как предписывает канонический бернулли - поток будет тормозиться и давление в нем будет повышаться, отчего лучше применять к нему именование не сопло а диффузор. результат впрочем очевидно тот же - передача давления, силы и импульса потоком на стенки.
узнал еще полезный нюанс - то, что в термодинамике "идеальный" газ - в газодинамике "совершенный" газ, а "идеальный" у них не способен к теплопередаче и движется без трения (но массй обладает)

В рассмотренной модели я предполагал (и писал слово идеальный)) самую простую "школьную" физику, без сверхзвука, критики и т.п. Понятно, что могут быть и более сложные процессы, но в 0-вом приближении можно ограничиться простой модельной задачкой.

[ExDi]

В рассмотренной модели я предполагал (и писал слово идеальный)) самую простую "школьную" физику, без сверхзвука, критики и т.п. Понятно, что могут быть и более сложные процессы, но в 0-вом приближении можно ограничиться простой модельной задачкой.

дада, это очч помогает разобраться в механизмах эффекта, но в атмосфере и при наличии дозвукового источника первичного потока  как правило несложно найти (или создать) на что опереться интегральному потоку, и возможность сведения баланса импульсов у меня сомнений не вызывает

[cross-track]

В рассмотренной модели я предполагал (и писал слово идеальный)) самую простую "школьную" физику, без сверхзвука, критики и т.п. Понятно, что могут быть и более сложные процессы, но в 0-вом приближении можно ограничиться простой модельной задачкой.

дада, это очч помогает разобраться в механизмах эффекта, но в атмосфере и при наличии дозвукового источника первичного потока  как правило несложно найти (или создать) на что опереться интегральному потоку, и возможность сведения баланса импульсов у меня сомнений не вызывает

Да, конечно несложно, я поэтому и проделал самую простую часть работы). Если вы починили свой комп, и будет время и желание, то было бы интересно узнать основные результаты.

[ExDi]

Если вы починили свой комп, и будет время и желание, то было бы интересно узнать основные результаты.

реанимировал и ттт даже ничего не потерял кажется : ) - я не решусь обещать, что доведу, довлеет ворох и работы и другого интересного, - но щаз темой я заинтригован и увлечен : )))

[telekast]

В правоте моих слов можно убедится поставив несложный эксперимент с феном и абсолютно прямой трубой. Пощупать руками.

если вы не умеете усмотреть в этом эксперименте (и в тех конструкциях на которые вы ссылаетесь) как сводится баланс импульса - это ваша беда. а он обязан сводиться, всегда и везде

Ну, те работает, сводится обязан, но по Вашей методике не сводится? Забавно.

[telekast]

Естественно, если отрезать диффузор, то тяга никуда не денется, ведь сопло то продолжает работать! И я писал про усиление тяги, а не про возникновение тяги(!):

...........!?!?!!??
Ещё раз, мееееедленно:
Отрезав у эжектора диффузор, ПРИРОСТ ТЯГИ БУДЕТ! ПРИРОСТ. ТЯГИ. БУДЕТ. Возможно лишь его изменение. ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОСТА ТЯГИ! КОТОРОЕ БУДЕТ.
ПРИРОСТ = УСИЛЕНИЕ!
Какова длинного и деревянного еще не ясно?!!! 

[blik]

Кто нибудь, из участников спора, может внятно сказать, зачем это все для ядерного буксира? или СБ буксира? или любого другого буксира?

[cross-track]

Естественно, если отрезать диффузор, то тяга никуда не денется, ведь сопло то продолжает работать! И я писал про усиление тяги, а не про возникновение тяги(!):

...........!?!?!!??
Ещё раз, мееееедленно:
Отрезав у эжектора диффузор, ПРИРОСТ ТЯГИ БУДЕТ! ПРИРОСТ. ТЯГИ. БУДЕТ. Возможно лишь его изменение. ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОСТА ТЯГИ! КОТОРОЕ БУДЕТ.
ПРИРОСТ = УСИЛЕНИЕ!
Какова длинного и деревянного еще не ясно?!!!

Если эжектор вместе с диффузором дает приращение тяги, которое примем за 100%, то эжектор без диффузора какое приращение даст? Точные цифры не нужны, достаточно дать оценку.

[telekast]

Кто нибудь, из участников спора, может внятно сказать, зачем это все для ядерного буксира? или СБ буксира? или любого другого буксира?

Это способ увеличения тяги путем снижения УИ. Альтернатива предлагавшемуся ранее способу "ядерного/солнечного кипятильника", продувки реактора рабочим телом его непосредственным нагревом в реакторе и выбросом через сопло. Это может пригодится на начальном этапе разгона, чтобы быстрее выбраться из гравитационного колодца, а уже там перейти на эффективный и экономичный режим чистого ЭРД.

[cross-track]

Кто нибудь, из участников спора, может внятно сказать, зачем это все для ядерного буксира? или СБ буксира? или любого другого буксира?

Я подключился к дискуссии, поэтому не знаю зачем.

[telekast]

Естественно, если отрезать диффузор, то тяга никуда не денется, ведь сопло то продолжает работать! И я писал про усиление тяги, а не про возникновение тяги(!):

...........!?!?!!??
Ещё раз, мееееедленно:
Отрезав у эжектора диффузор, ПРИРОСТ ТЯГИ БУДЕТ! ПРИРОСТ. ТЯГИ. БУДЕТ. Возможно лишь его изменение. ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОСТА ТЯГИ! КОТОРОЕ БУДЕТ.
ПРИРОСТ = УСИЛЕНИЕ!
Какова длинного и деревянного еще не ясно?!!!

Если эжектор вместе с диффузором дает приращение тяги, которое примем за 100%, то эжектор без диффузора какое приращение даст? Точные цифры не нужны, достаточно дать оценку.

Больше ноля и меньше ста. Например 80%

[cross-track]

Естественно, если отрезать диффузор, то тяга никуда не денется, ведь сопло то продолжает работать! И я писал про усиление тяги, а не про возникновение тяги(!):

...........!?!?!!??
Ещё раз, мееееедленно:
Отрезав у эжектора диффузор, ПРИРОСТ ТЯГИ БУДЕТ! ПРИРОСТ. ТЯГИ. БУДЕТ. Возможно лишь его изменение. ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОСТА ТЯГИ! КОТОРОЕ БУДЕТ.
ПРИРОСТ = УСИЛЕНИЕ!
Какова длинного и деревянного еще не ясно?!!!

Если эжектор вместе с диффузором дает приращение тяги, которое примем за 100%, то эжектор без диффузора какое приращение даст? Точные цифры не нужны, достаточно дать оценку.

Больше ноля и меньше ста. Например 80%

Тогда поясните, откуда так много. Если будут ссылки, будет еще лучьше.

[ExDi]

Ну, те работает, сводится обязан, но по Вашей методике не сводится? Забавно

так он по вашей методике не сводится

[blik]

Кто нибудь, из участников спора, может внятно сказать, зачем это все для ядерного буксира? или СБ буксира? или любого другого буксира?

Это способ увеличения тяги путем снижения УИ. Альтернатива предлагавшемуся ранее способу "ядерного/солнечного кипятильника", продувки реактора рабочим телом его непосредственным нагревом в реакторе и выбросом через сопло. Это может пригодится на начальном этапе разгона, чтобы быстрее выбраться из гравитационного колодца, а уже там перейти на эффективный и экономичный режим чистого ЭРД.

использовать связку: реактор + генератор (со сбросом лишнего тепла) + ионный двигатель в качестве простого кипятильника/нагревателя не представляется рациональным ни в каком варианте.

ПС гораздо эффективней, в разы, нагревать сразу от реактора

[Кот Бегемот]

Рационально во многих вариантах как минимум для перевозки грузов и для исследовательских миссий вплоть до пояса койпера.Да и реактор реактору рознь.Зевс ПМСМ - это начало длинного пути.
Может быть совмещение химии\ЯРД с ЯЭРДУ, когда космический корабль с химическими двигателями\ЯРД на пассивном участке полета использует ЯЭУ для криоустановок либо набора дополнительной скорости.
А в конце пути может быть что-то типа такого

Конкуренцию газофазным ядерным двигателям открытой схемы (возможное преимущество в стартовой массе) составляли бы электроракетные двигатели с ядерными или солнечными источниками энергии. Но из-за неизбежной низкой тяговооруженности таких двигателей (отношение силы тяги к весу аппарата на Земле составляет приблизительно 10-4), продолжительность полета значительно бы увеличилась. Особенно возрастало бы (до нескольких десятков суток) время прохождения радиационных поясов Земли, что создавало бы чрезвычайно трудные проблемы для обеспечения безопасности космонавтов. В этом случае представляет интерес применение газофазных ядерных двигателей замкнутой схемы.
Была выполнена концептуальная проработка ЯКЭУ замкнутой схемы массой 125 т и электрической мощностью 150 МВт. В этой установке применены:

• - 19-твэльный струйный реактор без магнитной стабилизации;
• - фарадеевский коаксиально-вихревой МГД-генератор со сверхпроводящей системой возбуждения и холодильной машиной с излучателем;
• - контур циркуляции с сепарацией ядерного горючего от рабочего тела (гелий с добавкой NaK).

Удельная масса установки составила 0,83 кг/кВт, что является весьма хорошим показателем. При этом масса реактора составила 35 % от массы установки, МГД-генератора - 17 %, систем теплосброса - 35 %.
Если энергетическую установку подобного типа использовать для питания электрореактивных плазменных двигателей, то при удельном импульсе 5000 с можно реализовать тягу примерно 450 кгс. МЭК с такой двигательной установкой имел бы тяговооруженность порядка 10-3, что во много раз превосходило бы значение этого параметра для ядерных двигательно-энергетических установок, использующих твердофазные твэлы.

http://engine.aviaport.ru/issues/06/page12.html

В любом случае без опыта использования атомной энергии в космосе ни о каком дальнейшем освоении космоса, колонизации луны\марса\"и дальше" речи быть не может.

[Inti]

Думаю что эта новость тут будет в тему:

Китайцы научились делать годный для практического применения сплав ниобия с силиконом, лопатки турбины смогут работать при 1700 цельсия, и по весу легче никелевых и титановых сплавов:

https://www.firstpost.com/world/what-is-niobium-alloy-that-china-is-claiming-a-breakthrough-in-13850701.html

Что интересно - вроде как эксперименты на китайской орбитальной станции помогли докумекать как сие чудо сотворить.

Узнал об этом прорыве отсюда:

[Bramby]

Думаю что эта новость тут будет в тему:

Китайцы научились делать годный для практического применения сплав ниобия с силиконом, лопатки турбины смогут работать при 1700 цельсия, и по весу легче никелевых и титановых сплавов:

https://www.firstpost.com/world/what-is-niobium-alloy-that-china-is-claiming-a-breakthrough-in-13850701.html

Что интересно - вроде как эксперименты на китайской орбитальной станции помогли докумекать как сие чудо сотворить.

Правильно писать: карбид ниобия, а не силикона. Силикон в русском языке - совсем другое соединение.
А нашим такую задачу ставили? Из-за грязного ниобия получаются неправильные кубические кристаллы карбида. Это обычное явление в кристаллах, с ним давно научились успешно бороться. А карбид ниобия очень легко образует пленки на различных материалах - это давно тоже известно. Сделать такую пленку какой-то непосильной проблемы не представляет. 
Отсюда новость вызывает удивление и вопрос: а нам такую задачу ставил кто-то вообще?