Гиперзвук

[Agent]

Дык уже 2006г, испытания начались?

Уже закончились. Втч квалификационные
July 27, 2006 – Pratt & Whitney Rocketdyne (PWR), a business unit of United Technologies Corp. [NYSE], has completed testing of its hypersonic Ground Demonstrator Engine No. 2 (GDE-2) at NASA's Langley Research Center in Virginia.

[avmich]

А вода к керосину 1:1 - это ж сильно уронит УИ, аж вдвое :cry:

Как раз наоборот. Вода, во-первых, улучшит охлаждение. Во-вторых, при использовании воды в ГПВРД сгорает не керосин, а более интересная смесь - метан, угарный газ, водород. У которого импульс может быть побольше, чем у керосина.

Вообще, тут надо считать, скажем, Пропипом. Я сомневаюсь, что удастся избежать того, чтобы вода осталась среди результатов этой эндотермической реакции - всё-таки равновесие там динамическое в реакциях - но общий плюс вполне возможен.

[foogoo]

На разных скоростях эта система будет получать различную энергию с оболочки. Не станет ли это проблемой?

[Fakir]

avmich

Как раз наоборот. Вода, во-первых, улучшит охлаждение. Во-вторых, при использовании воды в ГПВРД сгорает не керосин, а более интересная смесь - метан, угарный газ, водород. У которого импульс может быть побольше, чем у керосина.

Э... я чего-то не понял, а мы как, в закон сохранения энергии  - верим? :wink:  И в то, что энтальпия является функцией состояния?
У нас конечный продукт сгорания, по идее, один и тот же, смесь СО2 и Н2О, если в начале - керосин. И неважно, какие там промежуточные стадии, если результат один и тот же, они разве что на скорость горения повлияют.

[foogoo]

avmich

Как раз наоборот. Вода, во-первых, улучшит охлаждение. Во-вторых, при использовании воды в ГПВРД сгорает не керосин, а более интересная смесь - метан, угарный газ, водород. У которого импульс может быть побольше, чем у керосина.

Э... я чего-то не понял, а мы как, в закон сохранения энергии  - верим? :wink:  И в то, что энтальпия является функцией состояния?
У нас конечный продукт сгорания, по идее, один и тот же, смесь СО2 и Н2О, если в начале - керосин. И неважно, какие там промежуточные стадии, если результат один и тот же, они разве что на скорость горения повлияют.

Прошу прощения, что вмешиваюсь, но на сколько я могу понимать, дополнительная энергия переносится с обшивки аппарата в камеру сгорания химическим способом.

[avmich]

Вот-вот-вот. Как раз о сохранении энергии речь.

Сначала мы закачиваем энергию в молекулы - реакция-то эндотермическая - потом её обратно получаем.

[Кенгуру]

Вот-вот-вот. Как раз о сохранении энергии речь.

Сначала мы закачиваем энергию в молекулы - реакция-то эндотермическая - потом её обратно получаем.

А всё это чистые формулы, или на практике уже где-нибудь проверено?
( вроде только нагреть да посмотреть )

[KBOB]

avmich

Как раз наоборот. Вода, во-первых, улучшит охлаждение. Во-вторых, при использовании воды в ГПВРД сгорает не керосин, а более интересная смесь - метан, угарный газ, водород. У которого импульс может быть побольше, чем у керосина.

Э... я чего-то не понял, а мы как, в закон сохранения энергии  - верим? :wink:  И в то, что энтальпия является функцией состояния?
У нас конечный продукт сгорания, по идее, один и тот же, смесь СО2 и Н2О, если в начале - керосин. И неважно, какие там промежуточные стадии, если результат один и тот же, они разве что на скорость горения повлияют.

Прошу прощения, что вмешиваюсь, но на сколько я могу понимать, дополнительная энергия переносится с обшивки аппарата в камеру сгорания химическим способом.

Если внимательно почитать то воды там никакой нет!
Просто керосин для гиперзвукового прямоточника неподходит. Слишком высокомолекулярные углеводороды не успевают полностью сгореть.
Поэтому керосин предварительно подвергается крекингу в обшивке аппарата и только потом поступает в камеру сгорания в виде неизвесных мне низкомолекулярных соединений.

[fagot]

Да, Fakir прав, добавление воды к керосину по сути то же самое, что просто впрыскивать ее в КС. А поскольку вода не горит, УИ тут не с чего расти, разве что за счет снижения молекулярной массы продуктов сгорания - но это если воды немного, а когда ее 2/3 от количества керосина УИ безусловно понизится.

[fagot]

Если внимательно почитать то воды там никакой нет!
Просто керосин для гиперзвукового прямоточника неподходит. Слишком высокомолекулярные углеводороды не успевают полностью сгореть.
Поэтому керосин предварительно подвергается крекингу в обшивке аппарата и только потом поступает в камеру сгорания в виде неизвесных мне низкомолекулярных соединений.

Соединения то известны - преимущественно метан, СО и водород.

[Fakir]

avmich

Вот-вот-вот. Как раз о сохранении энергии речь.

Сначала мы закачиваем энергию в молекулы - реакция-то эндотермическая - потом её обратно получаем.
 

Что закачиваем (при охлаждении воздухозаборника) - это понятно, это хорошо. Сильно неочевидно другое - что здесь даёт в плюс добавка воды? Если она там вообще есть в заметных количествах, конечно, а не происходит только крекинг керосина.

То есть центральный вопрос - соотношение масс керосина и воды. Сколько её там всё же? То ли один к одному, то ли процентов 10? Это вообще опубликовано где-то, или секрет?

[fagot]

Что закачиваем (при охлаждении воздухозаборника) - это понятно, это хорошо. Сильно неочевидно другое - что здесь даёт в плюс добавка воды? Если она там вообще есть в заметных количествах, конечно, а не происходит только крекинг керосина.

От воды польза только в одном - она позволяет весь керосин превратить в легкие газообразные продукты. В противном случае при крекинге будет образовываться сажа, которая горит плохо и вообще до КС не долетит, потому как осядет на катализаторе и ему придет кирдык. И превратится в неё  половина углерода керосина. А вода этот углерод конвертирует в СО и Н2.

То есть центральный вопрос - соотношение масс керосина и воды. Сколько её там всё же? То ли один к одному, то ли процентов 10? Это вообще опубликовано где-то, или секрет?

По уравнению реакции получается 2/3 от массы керосина.

[Fakir]

fagot

По уравнению реакции получается 2/3 от массы керосина.

А вы какую реакцию брали? Каким брали состав керосина?
Я прикыдывал с учётом двух углеворододов, с С9 и С16, получалось, что масса воды больше 2/3, и хотя их соотношение компонент неизвестно, массовая доля воды практически одинакова для обоих.

[fagot]

А вы какую реакцию брали? Каким брали состав керосина?
Я прикыдывал с учётом двух углеворододов, с С9 и С16, получалось, что масса воды больше 2/3, и хотя их соотношение компонент неизвестно, массовая доля воды практически одинакова для обоих.

Для керосина я брал стандартную условную формулу С7Н13, которая видимо показывает соотношение в нем между водородом и углеродом, а так как в керосине помимо алканов содержатся циклоалканы, непредельщина и ароматика, это соотношение будет несколько ниже, чем для чистых алканов. Для алканов масса воды получается меньше 2/3, в частности для С9 можно предложить такую реакцию:
С9Н20 + 4Н2О -> 5СН4 + 4СО + 4Н2
и воды будет 56% от массы керосина, а с удлинением цепи масса воды стремится к примерно 2/3.

[Fakir]

Дурацкий вопрос: а откуда взялась эта "усреднённая" формула - С7Н13? В "Химическом энциклопедическом словаре" в статье "Керосин" про неё ни слова, ни полслова.

И не могли бы вы подробнее расписать реакцию, если не затруднит? Я имею в виду - откуда и каком кол-ве водороды, откуда кислороды, как именно воду используем, и рассчитываем долю, необходимую для уравнивания.
Потому что как-то у меня с подвернувшимся под руку к.х.н. навскидку несколько по-другому получилось - интересно, откуда развиваются расхождения.

[KBOB]

Если внимательно почитать то воды там никакой нет!
Просто керосин для гиперзвукового прямоточника неподходит. Слишком высокомолекулярные углеводороды не успевают полностью сгореть.
Поэтому керосин предварительно подвергается крекингу в обшивке аппарата и только потом поступает в камеру сгорания в виде неизвесных мне низкомолекулярных соединений.

Соединения то известны - преимущественно метан, СО и водород.

Воды там нет и угарному газу взятся неоткуда!
Поэтому скорее всего продуктами разложения керосина будут непридельные углеводороды в основном этилен.Но я не совсем уверен.

[Димитър]

Дурацкий вопрос: а откуда взялась эта "усреднённая" формула - С7Н13?

Мне тоже интересно - формула насыщенных углеводородов: С(Х) Н(2Х+2). Тоесть - для С7 должно быть Н16 (С7Н16). Может в керосине входят и ненасыщенные углеводороды?

Все равно, указанные выше реакции ТЕОРЕТИЧЕСКИ возможни. И то, что УИ у ГПВРД может немного упасть - не проблем. Все равно он будет НАМНОГО ВЫШЕ, чем у водородного ЖРД.

Вопрос в том, сможет ли указанная смесь - СО, СН4, Н2 на практике гореть в гиперзвуковом потоке? Если сможет - кричите ура! Наступит новая эра в космонавтике. АКС на керосине!  :shock:

[Димитър]

Воды там нет и угарному газу взятся неоткуда!
Поэтому скорее всего продуктами разложения керосина будут непридельные углеводороды в основном этилен.Но я не совсем уверен.

А без воды нельзя! Весь тракт будет забит сажами!

[KBOB]

Воды там нет и угарному газу взятся неоткуда!
Поэтому скорее всего продуктами разложения керосина будут непридельные углеводороды в основном этилен.Но я не совсем уверен.

А без воды нельзя! Весь тракт будет забит сажами!

Не будет там специальное каталитическое покрытие на стенках трубок.

[Гость 22]

Не будет там специальное каталитическое покрытие на стенках трубок.

Тогда будут смолисто-коксовые отложения - как в камере ЖРД при нарушении режима охлаждения.