Алгоритмы запуска двигателей разных циклов

[ExDi]

да, пардон, я смешал две схемы, подразумевая ту, где регенератор совмещен с поршнем
https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler#GM-refrigerators
в вашей с "выхлопом", насколько я вижу, выхлопом именуется классический расширительный цикл в цилиндре с движущимся вверх поршнем

[Вернер П.]

при выхлопе, оказывается, газ работу всё-таки совершает, против внешней среды.

именно так, пока внешняя среда не вакуум. вопрос тоже снимается

В вакууме температура газа понижается не в точке "выхлопа" и не за ней, а одновременно во всем объеме из которого организован "выхлоп". Газ совершает работу перемещая часть самого себя. Не в вакууме то же самое плюс еще "чуток" на перемещение молекул внешней среды. Нету никакого выхлопа.

[cross-track]

В вакууме температура газа понижается не в точке "выхлопа" и не за ней, а одновременно во всем объеме из которого организован "выхлоп". Газ совершает работу перемещая часть самого себя.

Нельзя совершить работу только над самим собой, нужно, чтобы было взаимодействие с другими телами. Другими словами, чтобы самому переместиться, нужно оттолкнуться от другого тела. Но если другое тело очень массивное, то при отталкивании происходит обмен импульсами, а обмен энергиями может быть пренебрежимо мал. Если бросить мячик в стенку, то он отскочит от стенки практически с той же скоростью (при упругом ударе), а значит, практически не изменит свою кин. энергию.

[Вернер П.]

Нельзя совершить работу только над самим собой, нужно, чтобы было взаимодействие с другими телами. Другими словами, чтобы самому переместиться, нужно оттолкнуться от другого тела.

.. или отбросить часть своего тела

[cross-track]

Нельзя совершить работу только над самим собой, нужно, чтобы было взаимодействие с другими телами. Другими словами, чтобы самому переместиться, нужно оттолкнуться от другого тела.

.. или отбросить часть своего тела

тогда ЦМ останется на месте, и полная энергия не изменится.

Если сосуд с газом находится в вакууме, и у сосуда мгновенно убрать стенки, то молекулы начнут разбегаться, и скорость каждой молекулы будет равна ее мгновенной скорости в момент начала разбегания, т.е. тепловой скорости. Молекулы никак не смогут поменять свою скорость (столкновения не в счет), а значит, и свою кин.энергию.

[Вернер П.]

тогда ЦМ останется на месте, и полная энергия не изменится.

Возвращаясь к работе: изначально весь газ в сосуде, потом часть газа оказывается вне сосуда. Что это как не перемещение части газа? 

[ExDi]

Нельзя совершить работу только над самим собой, нужно, чтобы было взаимодействие с другими телами.

в меру моего понимания - действительно при истечении в вакуум через отверстие газ приобретает направленное движение и кинетическую энергию в внутренней окрестности отверстия - что следует рассматривать как совершение газом внутри работы над истекающим - но эффект и понижение температуры очень невелики. даже если к отверстию присовокупить сопло - расширение и разгон в нем происходит за счет внутренней энергии уже покинувшего сосуд газа. по аналогии с ракетным двигателем - внутренний объем это камера сгорания, где при движении рабочего тела к критическому сечению оно приобретает некоторую скорость и немного охлаждается - но разгон в сопле за критикой никак на температуру в камере не влияет. отверстие - плохое сопло, но какое-никакое

[cross-track]

тогда ЦМ останется на месте, и полная энергия не изменится.

Возвращаясь к работе: изначально весь газ в сосуде, потом часть газа оказывается вне сосуда. Что это как не перемещение части газа?

Это перемещение части газа, который находился в сосуде, есть перемещение части газа из сосуда. Значит, сосуд тоже должен переместиться в противоположную сторону, т.е. между газом и сосудом происходит силовое взаимодействие.

[cross-track]

Нельзя совершить работу только над самим собой, нужно, чтобы было взаимодействие с другими телами.

в меру моего понимания - действительно при истечении в вакуум через отверстие газ приобретает направленное движение и кинетическую энергию в внутренней окрестности отверстия - что следует рассматривать как совершение газом внутри работы над истекающим - но эффект и понижение температуры очень невелики. даже если к отверстию присовокупить сопло - расширение и разгон в нем происходит за счет внутренней энергии уже покинувшего сосуд газа. по аналогии с ракетным двигателем - внутренний объем это камера сгорания, где при движении рабочего тела к критическому сечению оно приобретает некоторую скорость и немного охлаждается - но разгон в сопле за критикой никак на температуру в камере не влияет. отверстие - плохое сопло, но какое-никакое

Если мы учитываем столкновения между молекулами, тогда это можно трактовать как "совершение газом внутри работы над истекающим". А если говорить о разгоне в сопле за критикой, то этот разгон вряд ли возможен без силового взаимодействия с самим соплом.

[ExDi]

этот разгон вряд ли возможен без силового взаимодействия с самим соплом.

дырка - плохое сопло, это фактически критическое сечение, которое отрезает газ снаружи от газа внутри, и все, далее ничего. силу действующую на аппарат и его ускорение по-моему практически исчерпывающе можно посчитать через отсутствие давления газа на стенку на площади отверстия; т.е поршнем является сам аппарат, его стенка противоположная отверстию; газ давит на нее, разгоняет ее и сам теряет энергию, охлаждается. импульсы стенки/аппарата и истекающего  газа естественно равны

[cross-track]

этот разгон вряд ли возможен без силового взаимодействия с самим соплом.

дырка - плохое сопло, это фактически критическое сечение, которое отрезает газ снаружи от газа внутри, и все, далее ничего. силу действующую на аппарат и его ускорение по-моему практически исчерпывающе можно посчитать через отсутствие давления газа на стенку на площади отверстия; т.е поршнем является сам аппарат, его стенка противоположная отверстию; газ давит на нее, разгоняет ее и сам теряет энергию, охлаждается. импульсы стенки/аппарата и истекающего  газа естественно равны

Естественно, охлаждение в этом случае происходит за счет аппарата-поршня. Как в школе учили)

[Вернер П.]

поршнем является сам аппарат, его стенка противоположная отверстию; газ давит на нее, разгоняет ее и сам теряет энергию, охлаждается. импульсы стенки/аппарата и истекающего  газа естественно равны

А если в сосуде два отверстия напротив?

[ExDi]

А если в сосуде два отверстия напротив?

вроде как выше писалось, работа совершается над приведением в движение газа внутри аппарата в окрестности отверстий.
наверное даже прикинуть все составляющие можно. сила, действующую на аппарат - площадь отверстия на давление. отсюдаа считаем импульс, приобретаемый аппаратом, он же импульс истекающей струи, из которого через плотность газа можно получить ее скорость и кинетическую энергию. сумма кинетических энергий струи и аппарата соответствует снижению внутренней энергии газа, понижению его температуры. в случае двух отверстий - кинетическая энергия аппарата ноль, кинетическая энергия истекающих струй вдвое больше

[Вернер П.]

вроде как выше писалось, работа совершается над приведением в движение газа внутри аппарата в окрестности отверстий

Да, ничего не перемещается кроме газа, и не только в окрестности отверстий

[vlad7308]

даже если к отверстию присовокупить сопло - расширение и разгон в нем происходит за счет внутренней энергии уже покинувшего сосуд газа

Все эти сопла и прочие дырки отверстия иной формы только замутняют очень простую вещь, про которую Вы же первый и написали.
Причем замутнение это происходит путем неявной и незаметной непривычному уху миграции термина "температура" из области равновесной термодинамики в область... то ли мкт, то ли газовой динамики. А это совсем другая температура.

[NK]

А если в сосуде два отверстия напротив?

два отверстия равны отсутствию отверстий, или равны отсутствию стенок.

[ExDi]

"температура" из области равновесной термодинамики в область... то ли мкт, то ли газовой динамики. А это совсем другая температура.

дада, я вообще привык к тому что температура бывает одна, первая и последняя, - термодинамическая

[vlad7308]

"температура" из области равновесной термодинамики в область... то ли мкт, то ли газовой динамики. А это совсем другая температура.

дада, я вообще привык к тому что температура бывает одна, первая и последняя, - термодинамическая

так оно конечно правильнее. Но это научно и скучно.

Зато в области common sense спроси человека, какова температура в выхлопной струе ЖРД после идеального вакуумного сопла... И с любопытством понаблюдай аудио-визуальное отражение его моральных страданий и рефлексий. И не скучно!    и есть о чем поговорить за рюмкой.. чая, конечно

[Prokrust]

Не так. После захолаживания и заливки полостей насосов на турбину подаётся парогаз из ЖГГ, куда поступает перекись с наземной системы, начинается раскрутка ТНА, затем переходит переключение на бортовую перекись.

Я так понимаю сейчас ТНА раскручивают сжатым азотом, благо композитные баллоны легкие. И поэтому перезапуск стал намного проще, чем когда азот хранился жидким, как у РД-107.
То есть можно сказать что если раньше перекись могла облегчить перезапуск, то сейчас сжатый азот как лучшая замена ?

[Старый]

на турбину подаётся парогаз из ЖГГ, куда поступает перекись с наземной системы

Чиво?