РД на метане

[Старый]

Там по графикам получается, что до 1700К метан практически не разлагается.

Это обычный пиролиз нагревом или при сжигании с кислородом?

Пиролиз это пиролиз - термическое разложение.
Сама по себе температура - откуда угодно, хоть вообще в бескислородной среде (причем это предпочтительно для производства сажи - продукт не окисляется до СО2)

Так разложение в присутствии или в отсутствии кислорода?

[Bell]

Так разложение в присутствии или в отсутствии кислорода?

произвольно.

пиролиз метана происходит просто от нагрева - молекула СН4 становится термодинамически неустойчива и начинает терять водород.
присутствуют ли вокруг еще какие-то другие молекулы (кислорода, азота, спирта и т.д.) - не имеет значения, важна только температура молекул метана.

[Старый]

Так разложение в присутствии или в отсутствии кислорода?

произвольно.

пиролиз метана происходит просто от нагрева - молекула СН4 становится термодинамически неустойчива и начинает терять водород.
присутствуют ли вокруг еще какие-то другие молекулы (кислорода, азота, спирта и т.д.) - не имеет значения, важна только температура молекул метана.

Что значит "произвольно"? В присутствии кислорода всё будет по другому.

[vlad7308]

Что значит "произвольно"? В присутствии кислорода всё будет по другому.

"в условиях недостатка кислорода"
так лучше?

[Старый]

Что значит "произвольно"? В присутствии кислорода всё будет по другому.

"в условиях недостатка кислорода"
так лучше?

Да!

[Bell]

Что значит "произвольно"? В присутствии кислорода всё будет по другому.

"в условиях недостатка кислорода"
так лучше?

Да!

Естественно в сладком ГГ будет недостаток кислорода. Но пиролиз остается пиролизом для остальной львиной доли метана.

Вопрос про температуру турбинного газа совсем в другом - насколько можно ее повышать, чтоб метан не начал разлагаться просто от высокой температуры (когда весь кислород уже прореагировал в ГГ)? Поскольку лопатки турбины и так уж выдержат под 2000К.

[Старый]

Что значит "произвольно"? В присутствии кислорода всё будет по другому.

"в условиях недостатка кислорода"
так лучше?

Да!

Естественно в сладком ГГ будет недостаток кислорода. Но пиролиз остается пиролизом для остальной львиной доли метана.

Но углерод очевидно будет образовываться не от него.

[Bell]

Что значит "произвольно"? В присутствии кислорода всё будет по другому.

"в условиях недостатка кислорода"
так лучше?

Да!

Естественно в сладком ГГ будет недостаток кислорода. Но пиролиз остается пиролизом для остальной львиной доли метана.

Но углерод очевидно будет образовываться не от него.

Блин, надо писать "совершенно очевидно"!

Ты не читаешь, что выше написано?
1. Еще раз цитирую:

При испытаниях газогенератора на компонентах кислород-метан по схеме с ДВГГ в ФГУП «ГИПХ» (1984 г.), получено, что сажа не образуется в диапазоне температур T=500÷1500К.

2. Вопрос про температуру турбинного газа совсем в другом - насколько можно ее повышать, чтоб метан не начал разлагаться просто от высокой температуры (когда весь кислород уже прореагировал в ГГ)?

[Serge V Iz]

https://chemege.ru/piroliz-metana/

[Bell]

Короче, концепция такая

Делаем двухступенчатый насос горючего. Со второй ступени, высокого давления, часть метана идет на рубашку охлаждения КС, где полностью газифицируется (и нагревается до наибольшей температуры, которую позволяет жаропрочность сопла). При этом поглощается скрытая теплота испарения метана, которая полезным образом отбирает тепло у стенок КС.
Дальше этот метан, потеряв в рубашке часть давления и сравнявшись с давлением на первой ступени насоса, идет в газогенератор, куда подается остальной метан с первой ступени. В ГГ получается максимально горячий "сладкий" газ, который направляется на высокотемпературную турбину с соответствующим хорошим КПД.
В результате получаем на турбине мощность, достаточную для перекачки обоих компонентов.

Поскольку на метане в принципе можно реализовать схему вообще без генератора (но на двигателях небольшой тяги), то при описанном раскладе, очевидно, можно получить ДВГГ некоей средней мощности с чисто метановой турбиной, не заморачиваясь с газификацией обоих компонентов, двумя ГГ, ТНА и пр.

[Bell]

https://chemege.ru/piroliz-metana/

Вот тут все описано намного более подробно (включая этот коротенький пассаж)
https://www.sibran.ru/upload/iblock/54d/54d4d0faf0049ef0c1a831c19c0d1b8a.pdf

[Сергей]

Однако для сладкого ТНА важна будет только температура и критической становится жаропрочность лопаток.
Так вот порядок реальных цифр таков - Т на входе в турбину РД-170/171 772К, а например АЛ-41Ф-1С (который пока ставят на Су-57) - 1745К. Считай, на 1000 (тысячу) градусов выше!
Причем, заметьте - авиационный двигатель по определению имеет намного бОльший ресурс как одного полета, так и межремонтный.

Сравните удельную мощность турбин. Кроме температуры, обороты - огромная разница, в лопатках турбины каналы для охлаждения у АЛ-41Ф-1С (вероятно), более теплостойкий материал. Но едва ли его можно использовать в ТНА. На лопатках турбины ТНА гораздо большие температурные градиенты ( соответственно термические напряжения) при запуске и желательно повыше теплопроводность материала лопаток. у обычных газовых турбин выход на режим растянутый во времени.

[Старый]

1. Еще раз цитирую:

При испытаниях газогенератора на компонентах кислород-метан по схеме с ДВГГ в ФГУП «ГИПХ» (1984 г.), получено, что сажа не образуется в диапазоне температур T=500÷1500К.

1984 год - это очень давно. С тех пор основы химии сильно изменились. 

[Старый]

Сравните удельную мощность турбин. Кроме температуры, обороты - огромная разница, в лопатках турбины каналы для охлаждения у АЛ-41Ф-1С (вероятно), более теплостойкий материал. Но едва ли его можно использовать в ТНА. На лопатках турбины ТНА гораздо большие температурные градиенты ( соответственно термические напряжения) при запуске и желательно повыше теплопроводность материала лопаток. у обычных газовых турбин выход на режим растянутый во времени.

В авиационных двигателях охлаждаемые лопатки.

[Bell]

В авиационных двигателях охлаждаемые лопатки.

А Заратустра запрещает делать такие в ЖРД?

[Сергей]

Указанные параметры : Рк в КС РД0162 - 160 кгс/см.2,  РД-170/171 - 250 кгс/см.2

Учитывая, что масса двигателя уменьшилась всего лишь на 20% - можно было бы и поднять давление, получив еще больший УИ...

В движке заложен к-т форсирования 1,33 , значит давление максимальное расчетное 212 кгс/см.2. И толщины расчитывают на это давление. Но несмотря на симпатию к коллективу КБХА, есть сомнения, что на РД0162 реально удалось бы получить соответственно примерно 271тс земной тяги.  У Безоса по плану 243 тс и пока не достиг, у Маска на Рапторе изначально заложено 173 тс ( на испытаниях 172 тс)-но это не финиш. Одним словом, есть некий порог по тяге на одну камеру, свыше 200 тс земной тяги и чтобы выйти за его пределы нужны новые решения по подавлению ВЧК. Так что просто так давление в КС не поднимешь. ( для пары ЖК+ЖВ, гептил+амил границы другие).

[Сергей]

Некорректное сравнение, и схемы разные, и давления в КС, и УИ.

Нормальное сравнение, нормальное.

Схема - проще, дешевле и надежнее
Давление ниже - опять проще, дешевле и надежнее, то есть тоже лучше
А УИ уже не так уж сильно отличается. Перевести на метан - то на то и выйдет.

Можно и погадать на кофейной гуще, прикинуть на картишках и т.д.

[Старый]

В авиационных двигателях охлаждаемые лопатки.

А Заратустра запрещает делать такие в ЖРД?

Запрещает.

[Serge V Iz]

Можно и погадать на кофейной гуще, прикинуть на картишках и т.д.

Верую во Единаго Метана Отца Всегорючего, Творца Тяги и Удельного импульса, в двигателе малом и великом.

?

Свидетельствую, что нет схемы, достойной реализации, кроме ДОГГ, и свидетельствую, что Глушко -- пророк ее.

[DYF]

А эту заяву Маска уже обсудили?

https://twitter.com/elonmusk/status/1273871381353033729

Reaching chamber pressure of 300 atmospheres