РД на метане

[C-300]

fagot пишет:
Все же лучше рассматривать турбину как составную часть ТНА и учитывать не только ее располагаемую мощность, но и потребную мощность насосов, для метана она будет меньше.

Это да, это верно вы заметили
Но это ж надо балансовое уравнение записывать и решать.

[mihalchuk]

fagot пишет:

mihalchuk пишет:
Не верьте.

Думаю, что Центр Келдыша более осведомлен по этому вопросу, чем вы.

Злые языки и центр Келдыша... Интересно.

[mihalchuk]

Александр Хороших пишет:

mihalchuk пишет:
О"к, с формула правильная, только её нужно уметь применять. Где в формуле массовый расход?

Так это удельная адиабатная работа газа на турбине. Т. е. количество джоулей, которое отдаст килограмм рабочего тела.

То-то и оно. А когда возьмёте весь запас рабочего тела и пересчитаете на реальные размеры, тогда и получите то, о чём я говорил выше.

mihalchuk пишет:
В отличие от испарительной схемы, где эффективность турбин для водорода и метана существенно отличается.

Эффективность - в смысле КПД?.. Не пойму я вас  

Эффективность здесь понимается, как способность создавать давление подачи компонентов на протяжении полёта. Это и есть основное назначение ТНА.

[C-300]

mihalchuk пишет:
То-то и оно. А когда возьмёте весь запас рабочего тела и пересчитаете на реальные размеры, тогда и получите то, о чём я говорил выше.

Короче, надо записать балансовое уравнение и решить его, так?..

mihalchuk пишет:
Эффективность здесь понимается, как способность создавать давление подачи компонентов на протяжении полёта.

Ну, знаете ли... Это довольно размытая формулировка. Как-то поконкретнее бы.

mihalchuk пишет:
Это и есть основное назначение ТНА.

Кто ж спорит

[fagot]

mihalchuk пишет:
Злые языки и центр Келдыша... Интересно.

Да, они в генераторном газе 55 % метана насчитали:
http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html

[avmich]

октоген пишет:

avmich пишет:

Старый пишет:

silentpom пишет:
коллеги, а можно ли сделать на метане двигатель на фазовом переходе, как RL-10B?
если можно, то что у него будет с тягой при тех же габаритах?

Всё будет плохо. Теплопоток через стенки камеры сгорания недостаточен и удельно падает при росте размеров двигателя.

Можно сделать сопло внешнего расширения, там теплопоток побольше.

И оно тяяяяжеленное выходит. Американцы даже обрезали верхушку конуса и делали там вторичное сопло куда скидывали газ из газогенератора. Не помогло  

А что там такое тяжёлое выходит?

[Вернер П.]

fagot пишет: 
Да, они в генераторном газе 55 % метана насчитали:
 http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html

Спасибо, очень информационная ссылка.

[silentpom]

ну так что - не имеет смысла на метан его делать?

[Вернер П.]

silentpom пишет:
ну так что - не имеет смысла на метан его делать?

Это который?
Семейство РД-170 - никакого смысла иерехода на метан без изменения схемы с окислительной на восстановительную или на открытую.
РД-0146 - почему бы и нет

[mihalchuk]

fagot пишет:

mihalchuk пишет:
Злые языки и центр Келдыша... Интересно.

Да, они в генераторном газе 55 % метана насчитали:
 http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html

Это недожжёный генераторный газ (разбавленный метаном). Он обеспечивает умеренную температуру на турбине и умеренное давление в КС - до 140 атм. В принципе, и этим можно обойтись. Но в контексте нашего обсуждения с Александром подразумевалась наиболее эффективная турбина.

[fagot]

И какая же турбина выдержит "дожженный" газ? А то подозреваю у этого температура уже за 1100 К.

[mihalchuk]

fagot пишет:
И какая же турбина выдержит "дожженный" газ? А то подозреваю у этого температура уже за 1100 К.

Есть такие турбины. В КБХА мне называли цифру 1300 К на таком газе. Не то, что есть, а то, что они могут.

[mihalchuk]

Александр Хороших пишет:

mihalchuk пишет:
То-то и оно. А когда возьмёте весь запас рабочего тела и пересчитаете на реальные размеры, тогда и получите то, о чём я говорил выше.

Короче, надо записать балансовое уравнение и решить его, так?..

Не обязательно что-то решать. Можно понять всё из общих физических принципов, можно - из уравнений. Та формула, что вы привели, имеет скорее академическое значение. А как её применить на практике? Для водородного ТНА эффективность можно повысить только увеличением температуры газогенераторного газа. При этом его  молекулярная масса увеличивается. А у метанового ТНА будет уменьшаться, хотя и незначительно. Соотношение компонентов в обоих случаях разное (6 и 3,4), но при соотношении молекулярной массы водорода и метана 2:16 в испарительной схеме водород способен воспринять гораздо больше энергии, тем более, что у него ниже теплоёмкость. Другое дело, что в испарительной схеме теплосъём ограничен.
В газе генератора ТНА соотношение молекулярной массы будет другое - от 4 и более для водорода до 10,7 и более для метана близкой теплоёмкости, поэтому мощности турбин при равных температурных условиях будут сравнимы. Эта мощность пропорциональна массовому расходу (зависит от соотношения компонентов) через турбину и обратнопропорциональна средней молекулярной массе турбогаза.

[Вернер П.]

mihalchuk пишет:
Та формула, что вы привели, имеет скорее академическое значение. А как её применить на практике?

Удельную работу умножаем на секундный массовый расход и на к.п.д., получаем мощность турбины. Т.е. располагаемую мощность в ТНА.

[fagot]

mihalchuk пишет:
Есть такие турбины. В КБХА мне называли цифру 1300 К на таком газе. Не то, что есть, а то, что они могут.

И повышение температуры на 200 К меняет состав до приведенных вами цифр?

[mihalchuk]

Плейшнер пишет:

mihalchuk пишет:
Та формула, что вы привели, имеет скорее академическое значение. А как её применить на практике?

Удельную работу умножаем на секундный массовый расход и на к.п.д., получаем мощность турбины. Т.е. располагаемую мощность в ТНА.

Вы бы сначала посмотрели, о чем шла речь.

[mihalchuk]

fagot пишет:

mihalchuk пишет:
Есть такие турбины. В КБХА мне называли цифру 1300 К на таком газе. Не то, что есть, а то, что они могут.

И повышение температуры на 200 К меняет состав до приведенных вами цифр?

Я этого не говорил. По составу генераторного газа данные из ЦНИИмаш.

[Вернер П.]

mihalchuk пишет:

Плейшнер пишет:

mihalchuk пишет:
Та формула, что вы привели, имеет скорее академическое значение. А как её применить на практике?

Удельную работу умножаем на секундный массовый расход и на к.п.д., получаем мощность турбины. Т.е. располагаемую мощность в ТНА.

Вы бы сначала посмотрели, о чем шла речь.

Академическое значение имеют как раз ваши слова

Возможности турбины определяются общим энергосодержанием рабочего тела, которое через него пройдёт. А оно равно сумме произведений числа молекул на энергию каждой из них.

А эта формула как раз практического значения, именно по ней определяют располагаемую мощность в зависимости от расхода, молярной массы газа, температуры и степени понижения давления

пс Если я опять "не о том", попробуйте объяснить более доходчиво "о чем вы"

[mihalchuk]

Плейшнер пишет:
А эта формула как раз практического значения, именно по ней определяют располагаемую мощность в зависимости от расхода, молярной массы газа, температуры и степени понижения давления

пс Если я опять "не о том", попробуйте объяснить более доходчиво "о чем вы"

Общее энергосодержание рабочего тела делим на время работы, умножаем на КПД турбины, получаем мощность турбины. Где тут академизм?

[C-300]

mihalchuk пишет:
Общее энергосодержание рабочего тела делим на время работы

Ну... Всё же я на стороне тов. Плейшнера - для расчётов используется именно формула Мощность турбины=массовый секундный расход*удельную адиабатную работу*КПД. 
Определённый "академизм" есть в любом случае - из-за того, что есть расчёты, а есть реальный агрегат. Реальные характеристики получают именно в ходе испытаний сначала на модельном газе, а потом огневых. другое дело, что Нынешняя статистика позволяет уменьшит этот разрыв.

Вообще, в целом я понял ошибочность своего подхода к оценке ЖРД испарительной схемы только по молярной массе турбогаза. Всё же это, конечно, неправильно. Даже если вдруг (подчёркиваю: вдруг) так окажется, что в ЖК+метан ЖРД достижимое давление в КС выше, чем в ЖК+ЖВ, то это не показатель: ЖК+ЖВ двигатель будет иметь всё равно больший удельный импульс. В общем, это очень комплексный вопрос.