Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Старый]

При этом предложение подумать станет ли автомобильный двигатель мощнее и экономичнее если его заставить работать в режиме детонации, повисло в воздухе. Гениальные изобретатели думать не способны.

[telekast]

Если я правильно понимаю, то и уи вврастет на те же 25%

Пять лет назад уверяли, что детонация уи увеличивает не более 10-15%. При этом двиг надо делать крепче, то есть тяжелее.

Сравним массу  "сьэкономленных" 25% топлива и окислителя с дополнительной массой набранной двигателем позволившим такую экономию? 

[Iv-v]

с жоподнитедьной массой

Надо записать, а то забуду. )

[telekast]

с жоподнитедьной массой

Надо записать, а то забуду. )

С тех пор, как у меня из жизни исчезли ноут и планшет я хожу с телефлна. Экран маленький, экранная  клавиатура, текмт мелкий, асьигмптизм и автозамена еще. Будет много. Коллекционируйте. 

[Старый]

текмт мелкий, асьигмптизм

Аналогично. Только у меня дальнозоркость. 

[vlad7308]

При этом предложение подумать станет ли автомобильный двигатель мощнее и экономичнее если его заставить работать в режиме детонации, повисло в воздухе. Гениальные изобретатели думать не способны.

дизель?

[vlad7308]

Если давление меньше то откуда возьмётся удельный импульс?

Прямой связи, строго говоря, нет. Точнее, она есть только для квази-стационарной термодинамической системы, типа КС классического РД.

Не думаю, что УИ детонационного РД может быть хоть сколько нибудь значительно выше классического с дожиганием. Там и так уже выжато почти все. За 90% КПД, куда уж больше. А вот устройство может - в принципе - упроститься. Или удельная тяга (или как оно там правильно называется - отношение тяги РД к его массе).

[telekast]

Если я правильно понимаю, то и уи вврастет на те же 25%

Пять лет назад уверяли, что детонация уи увеличивает не более 10-15%. При этом двиг надо делать крепче, то есть тяжелее.

Я отвечал, нл повторю, если имеется увеличение УИ на 10-15%%,то это означает, что на ту же работу, вывод той же ПН, например, уйдет на те же 10-15%% топлива. А раз это ракетный двигатель, то и октслителя соответсвенно на те же 10-15%% от исходных колличеств. Чтобы утяжеление двигателя перекрыло экономию на массе топлива нужно будеь сильно постараться. 
Имху

[Старый]

Не думаю, что УИ детонационного РД может быть хоть сколько нибудь значительно выше классического с дожиганием. Там и так уже выжато почти все. За 90% КПД, куда уж больше. А вот устройство может - в принципе - упроститься. Или удельная тяга.

Ничего не может ни упроститься ни увеличиться. Это химера основанная на заблуждениях. На непонимании физики некритическом знании о высокой скорости кумулятивной струи.
Кстати, удельная тяга и удельный импульс это одно и то же.

[telekast]

При этом предложение подумать станет ли автомобильный двигатель мощнее и экономичнее если его заставить работать в режиме детонации, повисло в воздухе. Гениальные изобретатели думать не способны.

В отличии от безграмотных демагогов никому в голову не приходит сравнивпть РД и поршневой двигатель. Но если хочешь, можешь прикинуть УИ, скажем, аннушкиного АШ-62. 1000 л. с., удельный расход у него грамм 320 на л.с. в час, воздушный винт дает с каждой лошади 2,5-3кгс тяги. Восхитись цифоами и двинь идею по применению поршневиков в космосе. 
И да, зааидовать нехорошо!

[vlad7308]

если имеется увеличение УИ на 10-15%%,

А откуда они возьмутся, при фиксированной удельной теплоте сгорания топлива?

[Старый]

В отличии от безграмотных демагогов никому в голову не приходит сравнивпть РД и поршневой двигатель.

С точностью до наоборот. Именно безграмотным демагогам и не приходит в голову их сравнить. Что мы и наблюдаем.

[Старый]

Но если хочешь, можешь прикинуть УИ, скажем, аннушкиного АШ-62. 1000 л. с., удельный расход у него грамм 320 на л.с. в час, воздушный винт дает с каждой лошади 2,5-3кгс тяги. Восхитись цифоами и двинь идею по применению поршневиков в космосе. 

Классика жанра: безграмотный демагог. 

[Павел73]

При этом предложение подумать станет ли автомобильный двигатель мощнее и экономичнее если его заставить работать в режиме детонации, повисло в воздухе. Гениальные изобретатели думать не способны.

дизель?

При нормальной работе в дизеле нет детонации, там есть самовоспламенение.

[Старый]

Когда говоришь человеку о кпд и мощности поршневого двигателя а он отвечает про "удельный импульс" движителя (воздушного винта или колёс автомобиля) то остаётся только констатировать что вот такие и верят в детонационные двигатели. 

[telekast]

если имеется увеличение УИ на 10-15%%,

А откуда они возьмутся, при фиксированной удельной теплоте сгорания топлива?

Изза разницы оргагизации процесса сгорания. Нынешний жрд работает по циклу Брайтона, те при постоянном давлении. Предлагается заменить цикдом Хамфри, те при постоянном обьеме. Цикл Хамфри более термодинамически эффнктивен. Отсюда и экономия. В области газотурбинников, которые тоже обычно работают по циклу Брайтона, это экспериментально подтверждено.

[telekast]

При этом предложение подумать станет ли автомобильный двигатель мощнее и экономичнее если его заставить работать в режиме детонации, повисло в воздухе. Гениальные изобретатели думать не способны.

дизель?

При нормальной работе в дизеле нет детонации, там есть самовоспламенение.

Дизеля есть разные. И в любом из них есть многоочаговле воспламенение/сгорание. Не детонация, конечно, но более "жесткую" работу дизелю обеспечивает. Потому и склрость нарастания жпаления выше, чем в бензинке и нагрузки на детали ввше, и соответственно они прочнее, тяжелее и мех. Кпд у дизеля ниже. Особенно к старых. Лишь коммон-рейл поправил дело немного. Но при вснм при этом эффективный кпд, как и тепдовой и индикаторный у дизеля ввше бензинового. Потому что рабочий процесс, цикл немного другой.
Имху 

[SONY]

При этом предложение подумать станет ли автомобильный двигатель мощнее и экономичнее если его заставить работать в режиме детонации, повисло в воздухе. Гениальные изобретатели думать не способны.

В идеальном случае бесконечно прочного двигателя детонация (намеренная, сразу после прохождения верхней мёртвой точки, а не спонтанная фиг знает когда и где) обеспечила бы максимальный возможный КПД.
Правда бесконечно прочные двигатели пока что-то не изобрели...

За 90% КПД, куда уж больше.

Возьмём очень-очень эффективный РД-0124 с удельным импульсом 359 с или 3522 м/с.
1 кг выбрасываемого из сопла с такой скоростью газа несёт кинетическую энергию 6202 кДж.
Массовое соотношение компонентов топлива - 2,6. Т.е. 1 кг топливно-окислительной смеси содержит 278 г керосина, имеющего теплоту сгорания 43 кДж/г. Итого в 1 кг топливно-окислительной смеси 11954 кДж тепловой энергии.
6202/ 11954 = 51,9% КПД.
С какого потолка вы взяли 90% КПД - решительно непонятно...

Я отвечал, нл повторю, если имеется увеличение УИ на 10-15%%,то это означает, что на ту же работу, вывод той же ПН, например, уйдет на те же 10-15%% топлива. А раз это ракетный двигатель, то и октслителя соответсвенно на те же 10-15%% от исходных колличеств.

Чушь.
Для выхода на низкую околоземную орбиту нужна характеристическая скорость около 9,6 км/с.
Если удельный импульс составляет 3,2 км/с, т.е. треть от необходимой характеристической скорости, то на топливо должно приходится чуть более 95% стартовой массы ракеты. Если пустая ракета с полезной нагрузкой весит 50 т, то топлива с окислителем нужно 954 тонны.
Повышаем удельный импульс на 15% - до 3,68 км/с. Теперь на топливо должно приходиться всего 92,6% стартовой массы. При массе пустой ракеты с полезной нагрузкой в 50 тонн выходит, что нам нужно 629 тонн топлива с окислителем - на 34,1% меньше! Сравните с вашими "на те же"...

А откуда они возьмутся, при фиксированной удельной теплоте сгорания топлива?

Из повышения КПД.
Вот тут на странице 392 (она же - страница 407 PDF-файла) мы выясняем, что для эффективных керосиновых двигателей характерна температура в камере сгорания 3670 К. Это означает, что дедушка Карно разрешает им иметь КПД более 90%. Реальный же КПД - см. выше... Поднять КПД до 65-70%, если применить иной термодинамический цикл - это не что-то невозможное. Но, разумеется, могут уйти десятки лет на то, чтобы получить такой КПД на практике.

[vlad7308]

За 90% КПД, куда уж больше.

Возьмём очень-очень эффективный РД-0124 с удельным импульсом 359 с или 3522 м/с.
1 кг выбрасываемого из сопла с такой скоростью газа несёт кинетическую энергию 6202 кДж.
Массовое соотношение компонентов топлива - 2,6. Т.е. 1 кг топливно-окислительной смеси содержит 278 г керосина, имеющего теплоту сгорания 43 кДж/г. Итого в 1 кг топливно-окислительной смеси 11954 кДж тепловой энергии.
6202/ 11954 = 51,9% КПД.
С какого потолка вы взяли 90% КПД - решительно непонятно...

С какого потолка... Ну первым делом я пару раз увидел эту цифру в разных источниках. Немного удивился - тепловая машина же, откуда такой КПД?
Может, это не абсолютный КПД, а относительно Карно? Потом подумал - ну а куда девается избыток? Из рд ничего, кроме "выхлопа" (реактивной струи) не летит. Нагревом сопла можно спокойно пренебречь. Струя после вакуумного сопла (в вакууме) весьма себе...параллельна, то есть там все вполне эффективно (потери есть, но не велики). Единственный существенный источник потерь - на испарение жидкого кислорода, но это тоже в общем другой порядок малости (всего 154 кДж на 722г кислорода или 1кг смеси). Подумав это всё, я решил внутренне согласиться с КПД РД свыше 90%. Простой расчёт, подобный приведенному Вами, я не делал, признаюсь.
Вопрос - где я ошибся? Где у РД холодильник, через который сбрасывается waste heat?

[strat]

Вы учитываете потери на тепловое излучение?