Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Алексей Любопытный]

Потрясный видеодоклад о моделировании детонаций сверхзвуковых потоков топливной смеси в каналах различной формы и шероховатостей в МГУ на суперкомпьютере Ломоносов, и презентация к нему. Спасибо Гостю с Паралая!

[Алексей Любопытный]

mihalchuk пишет:
Детонация этого не позволяет. Температура химической реакции слабо привязана к локально высокой температуре, которую можно локально достичь за счёт эффекта кумуляции.

В видео, которое я выложил, о моделировании детонации в различных каналах в МГУ в 2013 году, температура достигает 7500 К, а давление 400 атм.

[Старый]

Zveruga пишет:

mihalchuk пишет:
Детонация этого не позволяет. Температура химической реакции слабо привязана к локально высокой температуре, которую можно локально достичь за счёт эффекта кумуляции.

В видео, которое я выложил, о моделировании детонации в различных каналах в МГУ в 2013 году, температура достигает 7500 К, а давление 400 атм.

В моделировании может быть что угодно. В реальности - увы.

[Алексей Любопытный]

avmich пишет:
Энергетика сгорания работает так. Существует запасённая в топливе и окислителе химическая энергия - по сравнению с таковой у продуктов сгорания. Этот избыток энергии преобразуется в тепло. Нельзя повысить этот избыток - потому что он определяется химическим составом того, что горит и того, до какого состояния оно горит, а сгорание в ЖРД достаточно полное (в смысле см. выше). Поэтому Старый и интересуется, в присущей ему интеллигентной манере, откуда берутся лишние дровишки в смысле закона сохранения энергии (ЗСЭ). Иными словами, поскольку ЗСЭ, и поскольку имеющаяся энергия уже вся используется на нагрев - непонятно, откуда взять ещё на ускорение струи.

Давайте я расскажу антинаучные вещи, а вы уж сами думайте правда это или нет.
Детонационное сгорание также аномально как и полёт майского жука.
Но вот такой график есть и он получен экспериментально.


И такое имеет место быть. Тут вообще никакого горения нет, это плазменный двигатель. Но соударение двух ударных волн присутствует.


А объясняется пока всё вот такой диаграммой.


Выхлоп даже холоднее чем, у ЖРД, но кинетическая скорость благодаря более высокому давлению выше. Вся работа происходит внутри детонационной камеры.

[Старый]

Danila Rom пишет: 
А можно получить электроэнергию из CO и H2 на топливных ячейках.
Вот такие вот чудеса.

Так вот в современных ЖРД энергия содержащаяся в топливе используется почти полностью. Как в топливных ячейках. Дополнительной энергии взяться уже практически неоткуда. Чудес не будет.

Детонационное сгорание для ракетных двигателей не даст высокий удельный импульс, зато может сильно его упростить и сделать его дешевле.

Не упростит и не сделает дешевле. Только усложнит и ухудшит УИ. 

Также возможно сделать прямоточный ДД для первой ступени, что сильно снизит её вес и стоимость.

Не снизит. Только увеличит. 

Давление там пиковое только рядом с детонационной волной. Там давление на дно большое и топливо не поступает в камеру. А далее после нее уже давление падает и топливо начинает поступать.

Для реактивного двигателя надо не локальное давление а скорость выбрасываемой струи.

[Danila Rom]

Zveruga пишет:

mihalchuk пишет:
Детонация этого не позволяет. Температура химической реакции слабо привязана к локально высокой температуре, которую можно локально достичь за счёт эффекта кумуляции.

В видео, которое я выложил, о моделировании детонации в различных каналах в МГУ в 2013 году, температура достигает 7500 К, а давление 400 атм.

Такие цифры за счет фокусировки детонационных фронтов.

[Алексей Любопытный]

Старый пишет:
В моделировании может быть что угодно. В реальности - увы.

КНД-50 Роскосмосу реально доказал преимущество детонационного горения над дефлаграционным. Документ об эксперименте я прилагал. Это реальные цифры.

[mihalchuk]

Zveruga пишет:

mihalchuk пишет:
Детонация этого не позволяет. Температура химической реакции слабо привязана к локально высокой температуре, которую можно локально достичь за счёт эффекта кумуляции.

В видео, которое я выложил, о моделировании детонации в различных каналах в МГУ в 2013 году, температура достигает 7500 К, а давление 400 атм.

Ну и что?

[Старый]

Zveruga пишет: 
Выхлоп даже холоднее чем, у ЖРД, но кинетическая скорость благодаря более высокому давлению выше. 

Бедолага...  Тяжело говорить о вопросах в которых ни ухом ни рылом.  
Это как солнечные батареи на МКС охлаждаются аммиаком... 
(на всякий случай: в обычных ЖРД чем холоднее выхлоп тем больше скорость струи. Но спорим ты этого не поймёшь?)

 Да и просто "кинетическая скорость" доставляет. 

[mihalchuk]

Старый пишет:.

Детонационное сгорание для ракетных двигателей не даст высокий удельный импульс, зато может сильно его упростить и сделать его дешевле.

Не упростит и не сделает дешевле. Только усложнит и ухудшит УИ.

Ну это как бы... не так. Можно сесть на ящик с динамитом, это как раз тот случай.

[Алексей Любопытный]

avmich пишет:
Давление в камере сгорания не растёт. Самое большое давление во всей системе ТНА-ЖРД - сразу после насосов, потом оно постепенно падает по всей цепочке. Если бы удалось как-то повысить давление в камере, то тут же перестало бы топливо поступать в камеру - потому что давление мешает.

В детонационном горении давление не распределено равномерно по всей камере. Оно локально перемещается по камере. Там где проходят области локального высокого давления, происходит более быстрое сгорание.

Обратите внимание в видео на галопирующую детонационную волну. Она распространяется на встречу сверхзвуковому потоку топливной смеси. А это значит, что её скорость выше скорости поступающей смеси.
Ещё, детонация подобна кавитации. Так же отвергается многими учёными.

[mihalchuk]

Zveruga пишет:

Старый пишет:
В моделировании может быть что угодно. В реальности - увы.

КНД-50 Роскосмосу реально доказал преимущество детонационного горения над дефлаграционным. Документ об эксперименте я прилагал. Это реальные цифры.

Роскосмос об этом знает? Там вообще кто-нибудь в курсе, что такое дефлаграционное горение?

[Алексей Любопытный]

Старый пишет:
Бедолага...   Тяжело говорить о вопросах в которых ни ухом ни рылом.

Давайте представим, что в области детанационного горения не только быстрые молекулы, но и огромное количество свободных фотонов. Которые не могут легко покинуть локальную область детонации по причине высокой плотности вещества. Эти фотоны не уходят во вне с потерей КПД, а возвращаются в молекулы и какое-то время пребывают с ними. Давая им закритическую энергию.

[Старый]

Zveruga пишет: 
Давайте представим, что в области детанационного горения не только быстрые молекулы, но и огромное количество свободных фотонов. Которые не могут легко покинуть локальную область детонации по причине высокой плотности вещества. Эти фотоны не уходят во вне с потерей КПД, а возвращаются в молекулы и какое-то время пребывают с ними. Давая им закритическую энергию.

Продукты сгорания не могут содержать энергии больше чем было в сгоревшем топливе. Это надо понять, это закон сохранения энергии. 
Откуда возьмётся энергия в ваших фотонах? Ниоткуда? 

[Алексей Любопытный]

Тут вообще никакой химии нет, но оно работает.

Скорость потока вылетающего вверх высока, а температура мизерна.

[mihalchuk]

Кумуляция. И что?

[Старый]

Zveruga пишет: 
В детонационном горении давление не распределено равномерно по всей камере. Оно локально перемещается по камере. Там где проходят области локального высокого давления, происходит более быстрое сгорание.

А что от этого толку? Требуются не волны перемещающиеся по камере а требуется скорость истечения струи. А она определяется давлением в камере (на входе в сопло) а не в какихто волнах гдето. 

Обратите внимание в видео на галопирующую детонационную волну. Она распространяется на встречу сверхзвуковому потоку топливной смеси. А это значит, что её скорость выше скорости поступающей смеси.

Толку то что от этого? С этими волнами борются так как кроме разрушения стенок камеры сгорания она ничего не даёт. 
Поток смеси в камере сгорания ЖРД, кстати, дозвуковой по определению. 
Вы рассуждаете о вопросах в которых ни ухом ни рылом. 

[Старый]

mihalchuk пишет:

Старый пишет:.

Детонационное сгорание для ракетных двигателей не даст высокий удельный импульс, зато может сильно его упростить и сделать его дешевле.

Не упростит и не сделает дешевле. Только усложнит и ухудшит УИ.

Ну это как бы... не так. Можно сесть на ящик с динамитом, это как раз тот случай.

Можно. Но это не будет ракетный двигатель.

[Старый]

Zveruga пишет: 
КНД-50 Роскосмосу реально доказал преимущество детонационного горения над дефлаграционным. Документ об эксперименте я прилагал. Это реальные цифры.

"КНД-50" не существует.

[Алексей Любопытный]

На плазменном двигателе при соударении волн получен прирост кинетической энергии. Химической реакции нет.

Старый пишет:
Так вот в современных ЖРД энергия содержащаяся в топливе используется почти полностью. Как в топливных ячейках. Дополнительной энергии взяться уже практически неоткуда. Чудес не будет.

И выходит, что всё дело не только в одной лишь химии.

Вспомним, что детонационный двигатель ведёт себя аномально. При росте температуры входящего в камеру газа растёт КПД. А должно вроде бы быть на оборот. Чем больше разница температур на входе и выходе, тем больше выполнена работа. Выходит дело не в химии. При росте температуры входящих газов температура на выходе падает ниже чем, в случае, когда в камеру входят более холодные газы.
Я этот график уже несколько раз выкладывал. Выложу ещё раз.