Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Shestoper]

По детонационным двигателям (воздушно-реактивным, реактивным и на замену корабельным ГТД очень серьёзно работают в США. И в Японии.

Они способны обеспечивать высокий КПД и УИ при низких давлениях в камере сгорания (поскольку высокое давление локально создается в ударной волне).
За счёт этого ЖРД могут обеспечить высокий УИ без дорого ТНА.
Авиационные детонационные двигатели обеспечивают высокий УИ при слабом сжатии воздушного потока. Что позволяет двигателю эффективно работать в диапазоне скоростей 0-5 М.
А в наземных установках можно совместить детонационной двигатель с МГД-гегератором, получая плазму в высокотемпературной ударной волне (при том, что другие зоны двигателя имеют умеренную температуру и высокий ресурс). Можно создать очень мощный и компактный источник электроэнергии с высоким КПД.
Но даже без электрогенерации, со сьемом энергии с газовой турбины, двигатель получается на 25% экономичнее традиционных ГТД.

[Татарин]

Дмитрий З. пишет:

Татарин пишет:
Вообще, далеко не только признаки.

Можно ссылочки почитать? Очень интересно (никакого сарказме или еще чего).

?!
https://www.google.ee/?ion=1&espv=2#q=detonation%20engines
?

Про то, что "что-то не надо" никто не говорил. Нет никакого дефекта и подхода.

Безусловно, был сарказм насчёт "чудесных" и намёк, что это не так, раз заморские инженера этим не занимаются. Формально, конечно, от этого можно отнекиваться, но смысл Вашего поста был именно таков.

Есть объективная реальность

Нет, есть Ваша личная галлюцинация. Основана она на большой впечатлительности и подверженности пропаганде или есть следствие каких-то Ваших жизненных перипетий - это всё либо политические, либо личностные разборки.
Обсуждать которые в топике про детонационные двигатели не вижу никакого смысла.

Мне интересны перспективы реального применения, а не чисто теоретизирования/исследования/демонстраторы технологий.

Тогда что Вы делаете в топике, где обсуждаются именно и только исследования и демонстраторы технологий?

...до применения детонационным двигателям - годы, а может, и десяток лет. Это ЕСЛИ таковое применение вообще случится, и идею не погубит какая-нить внезапно всплывшая чисто техническая мелочь, как не раз уже бывало с самыми разными технологиями. То, что таких мелочей нет - пока ну очень не очевидно.
Вам не сюда вообще.

[Дмитрий З.]

Shestoper пишет:
По детонационным двигателям (воздушно-реактивным, реактивным и на замену корабельным ГТД очень серьёзно работают в США. И в Японии.... Можно создать очень мощный и компактный источник электроэнергии с высоким КПД.

Так, работы - это хорошо. Какие-то результаты есть работ? Образцы двигателей обкатываемых на чем-то? Сроки какие-то назывались, этапы, планы? Почитать об этом где?

[Алексей Любопытный]

Danila Rom пишет:
При инициировании зажигания стримерным разрядом получено увеличение скорости горения примерно в четыре раза по сравнению с обычным искровым зажиганием и существенное увеличение полноты сгорания.

Это ж проект Павла из ИТМО.

Стримерный разряд выглядит где-то так.

[Алексей Любопытный]

Есть такое отечественное изобретение - гиротрон.

[Mark]

Shestoper пишет:
По детонационным двигателям (воздушно-реактивным, реактивным и на замену корабельным ГТД очень серьёзно работают в США. И в Японии.

 

Da !

Проекты по детонационному горению в США включены в программу разработок перспективных двигателей IHPTET. В кооперацию входят практически все исследовательские центры, работающие в области двигателестроения.

Только в NASA на эти цели выделяется до 130 млн $ в год. Это доказывает актуальность исследований в данном направлении.

http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32641

[Дмитрий З.]

Татарин пишет:
...смысл Вашего поста был именно таков.... Ваша личная галлюцинация. ... подверженности пропаганде ... это всё либо политические, либо личностные разборки...

Ох ё. Вы тяжело глубоко больны, раз сделали такие далеко идущие выводы по моим нескольким фразам... и политика и пропаганда оказывается. На этом и прекратим беседу.
За ссылки на гугл спасибо :-)

[Алексей Любопытный]

Почитал работу Павла, там детонацию генерирует плазма, которая образуется в камере сгорания в хаотических местах. Электроны в молнии тормозят и излучают высокоэнергичные фотоны, которые поглощаются электронами атомов. В результате несвободные электроны освобождаются от орбит, становятся свободными и включаются в лавинообразный процесс разгона-торможения с излучением "горячих" фотонов ионизации. Молекулы распадаются на составляющие. Атомы ионизируются. Такая смесь очень активно вступает в химическую реакцию. А так как очаги горения расположены хаотически, то происходят неизбежные столкновения фронтов горения - возникает детонация.

Для детонации наверное можно использовать ускоритель электронов. Вокруг камеры поместить магниты и "впрыскивать" электроны, которые будут вращаться в магнитном поле и потоке газа, и производить синхротронное и тормозное излучение одновременно.

Это всё наверное будет с очень низким КПД, за то как эффектно. Спортивно, молодёжно, футуристично.

[Алексей Любопытный]

А если магниты посильнее поставить, то детонационный двигатель превратится в плазменный. 

[Danila Rom]

Zveruga пишет:
А если магниты посильнее поставить, то детонационный двигатель превратится в плазменный.  

топливная ячейка  на H2 O2  + Сверхпроводящий магнит  и ДД?

[Блудный]

Shestoper пишет:

Они способны обеспечивать высокий КПД и УИ

двигатель получается на 25% экономичнее традиционных ГТД.

Не "способны" и не "получается". Употребление настоящего времени не уместно т.к. нет действующих образцов. Сейчас проводятся исследовательские работы.

[Bell]

Блудный пишет:

Shestoper пишет:

Они способны обеспечивать высокий КПД и УИ

двигатель получается на 25% экономичнее традиционных ГТД.

Не "способны" и не "получается". Употребление настоящего времени не уместно т.к. нет действующих образцов. Сейчас проводятся исследовательские работы.

По прочтению доступных материалов ощущение такое, что на опытных образцах получили кратковременное, фактически пульсирующий режим работы детонационного двигателя.
То есть научились, вроде как, устойчиво взрывать газовую смесь. Это серьезный шаг вперед, поскольку там была масса неочевидных проблем с режимом смешения, воспламенения и распространения детонационной волны.
Теперь осталась фигня, начать и кончить - родить непрерывно устойчиво работающий двигатель, пусть даже условно непрерывно - быстро пульсирующий. А в идеале - как-то там хитро спирально детонирующий с реально непрерывным детонационным горением.
Действительно, физически процесс детонационного горения с учетом специфического термодинамического цикла позволяет достичь почти идеального режима сгорания смеси и КПД значительно ближе к 100% относительно традиционного свободного горения газа.


Кстати, для тех, кто до сих пор думает, что это какой-то мутный попил и лженаука, рекомендую почитать http://latestenergy.ru/index.php?catid=38:inventors&id=233:2012-01-27-10-40-04&Itemid=37&option=com_content&view=article

[Татарин]

Bell пишет: 
По прочтению доступных материалов ощущение такое, что на опытных образцах получили кратковременное, фактически пульсирующий режим работы детонационного двигателя.

Если это про конкретную разработку (от "Энергии"), то даже близко не так.
У них не пульсирующий, а спиновый двигатель: непрерывное горение в режиме детонации, детонационная волна бегает по кругу, по кольцевой камере сгорания.
Поскольку волна довольно быстрая (порядка 1.5км/с), а камера маленькая (меньше метра), то всё это реально сложно. Но, вроде как, сделано.

[korund]

mihalchuk пишет:

Полученные результаты имеют поистине общемировое значение и впечатляют своей уникальностью. Мы взялись за сложную задачу – доказать возможность организовать детонацию в кислородно-керосиновых ракетных двигателях.

Вообще-то звучит как анекдот. Сколько сил ракетчики потратили на борьбу с детонацией в ЖРД. И взрывались двигатели не раз.

Это от НЕ большого ума.
Пошли бы по пути детонационных двигателей, не пришлось бы бороться ещё и с высокочастотными и тепловыми нагрузками.

[korund]

Татарин пишет:

Bell пишет:
По прочтению доступных материалов ощущение такое, что на опытных образцах получили кратковременное, фактически пульсирующий режим работы детонационного двигателя.

Если это про конкретную разработку (от "Энергии"    , то даже близко не так.
У них не пульсирующий, а спиновый двигатель: непрерывное горение в режиме детонации, детонационная волна бегает по кругу, по кольцевой камере сгорания.
Поскольку волна довольно быстрая (порядка 1.5км/с), а камера маленькая (меньше метра), то всё это реально сложно. Но, вроде как, сделано.

Осталось самая малость, зайти на форум НК в тему:
"Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы" и прочитать, что детонационный двигатель надо делать в виде плоской спиральной детонационной волны бегающей внутри конуса, чтобы благодаря кумулятивному эффекту
А. создать эффект сопла Лаваля
Б. "дожать" до окисления не сгоревшее, отброшенное детонационной волной топливо.
Ну и начать проектировать линейку двигателей под метан и водород.

[Владимир Шпирько]

Татарин пишет:
Поскольку волна довольно быстрая (порядка 1.5км/с), а камера маленькая (меньше метра), то всё это реально сложно.

Поверьте 1,5км/с - это не детонация, слишком медленно.  Скорость ударной волны при детонации должна превышать местную скорость звука.

[mihalchuk]

Bell пишет:
По прочтению доступных материалов ощущение такое, что на опытных образцах получили кратковременное, фактически пульсирующий режим работы детонационного двигателя.
То есть научились, вроде как, устойчиво взрывать газовую смесь. Это серьезный шаг вперед, поскольку там была масса неочевидных проблем с режимом смешения, воспламенения и распространения детонационной волны.

Эти проблемы они решили не факт, что удачно. Неясно, сколько смеси там детонирует, а сколько догорает. Им удалось сделать бегущую детонацию по кольцевой камере сгорания. Это с технической стороны, интересно.

Теперь осталась фигня, начать и кончить - родить непрерывно устойчиво работающий двигатель, пусть даже условно непрерывно - быстро пульсирующий. А в идеале - как-то там хитро спирально детонирующий с реально непрерывным детонационным горением.
Действительно, физически процесс детонационного горения с учетом специфического термодинамического цикла позволяет достичь почти идеального режима сгорания смеси и КПД значительно ближе к 100% относительно традиционного свободного горения газа.

Заложен ли у них в планах пульсационный режим, я не уверен. Принципиально там пульсации из-за спиновой волны могут выравниваться в КС и сопле. Но прежде, чем делать двигатель, нужно убедиться в эффективности процесса. А с термодинамическим циклом много нюансов. Например, в обычном ЖРД расширение газа направлено в нужную сторону, в детонационном после скачка давления газ расширяется во все стороны. Те циклы, которые приводят на разных сайтах, некорректны.

Кстати, для тех, кто до сих пор думает, что это какой-то мутный попил и лженаука

Это попил прозрачный, так как имеет место научный эксперимент. Новые данные и идейно-технические достижения - да, революция в двигателестроении - нет.

[Alexandr_A]

mihalchuk пишет:
Это попил прозрачный, так как имеет место научный эксперимент. Новые данные и идейно-технические достижения - да, революция в двигателестроении - нет.

Не похоже это на научный эксперимент. Сравните с исследовательскими RDE в других странах. Они меньше, обычно там нету системы охлаждения, одноразовое все, работают <1-2 секунды, за-то имеют кучу всяких датчиков ради которых все и состряпано. А это именно демонстратор только непонятно чего и кому.

 

[Danila Rom]

Владимир Шпирько пишет:

Татарин пишет:
Поскольку волна довольно быстрая (порядка 1.5км/с), а камера маленькая (меньше метра), то всё это реально сложно.

Поверьте 1,5км/с - это не детонация, слишком медленно. Скорость ударной волны при детонации должна превышать местную скорость звука.

Есть слабая детонация, есть сильная.

[Danila Rom]

mihalchuk пишет:
в обычном ЖРД расширение газа направлено в нужную сторону, в детонационном после скачка давления газ расширяется во все стороны.

Все зависит от конструкции. В теоретически существующем прямоточном ДД со стационарной детонационной волной все расширяется куда надо. 


Не стоит забывать, что продукты сгорания приобретают скорость, сонаправленную с детонационной волной. Чего нет в классических ЖРД. Поэтому-то и может работать RDE.