Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[dmdimon]

В известных мне изделиях температура кумулятивной струи намного (в разы) ниже температуры разогнавших ее газов, а скорость - намного (в разы) выше. Это ли не то, что нужно для увеличения КПД?

Раз уж мы говорим о детонационных двигателях, да еще и там в конструкции есть камера-резонатор характерной фокусирующей формы на выходе - логично обдумать влияние кумулятивного эффекта, нет?
А "остальные" продукты сгорания пусть себе спокойно истекают через сопло Лаваля, как всегда.

[Виктор Зотов]

avmich пишет:

Старый пишет:
В целом, дмдимон, я вам рекомендую понять что обхитрить природу и законы физики невозможно.

Зато можно строить инженерные сооружения с использованием тех возможностей, которые эти законы дают. Например, если для тепловых двигателей КПД Карно - предел, то никто не запрещает рассматривать нетепловые варианты.

У нас же есть академический институт по такой тематике. Институт Химической Кинетики и Горения Со РАН. Вот ему и карты в руки. А есть ещё институт химической физики. Уверен, что на эту тему не одну диссертацию защитили.И мат модели наверняка существуют, но как говорится не про нашу честь.

[Старый]

dmdimon пишет:
В известных мне изделиях температура кумулятивной струи намного (в разы) ниже температуры разогнавших ее газов, а скорость - намного (в разы) выше. Это ли не то, что нужно для увеличения КПД?

Понятно. Полнейшее отсутствие даже понятия что такое КПД.

[dmdimon]

ну ткните меня носом в определение КПД для ЖРД. Я кстати ранее в другой ветке писал - понятия не имею, как он определяется. Гугл тогда помочь не смог.

Судя по вашему утверждению, которе я цитировал вначале, если хотя-бы часть газов вылетит из сопла холодными (относительно) - КПД должен возрасти. Если хотя-бы часть энергии сгорания пойдет НАПРЯМУЮ на разгон (относительно) холодного рабочего тела - т.е. перейдет прямо в кинетику - КПД должен возрасти. Опять-же повышение скорости истечения вдвое-втрое хотя-бы для части рабочего тела должно поднять УИ. Что не так?

[Alex Degt]

Видите ли, Старый и сам вряд ли понимает что такое КПД и почему газы должны быть холодными...  

ПС. Ну и понятия не имеет о КПД цикла Клаузиуса-Ранкина, а он в ЖРД не идеальный ясный хрен...

[dmdimon]

Я серьезно спрашиваю насчет КПД. Беглый обзор дает кучу вариантов - внутренний, внешний, полетный, эффективный, полный, термодинамический и еще что-то там, с разбросом в цифрах от 1 до 98 процентов для ЖРД.

[Виктор Зотов]

КПД по теории равен отношению полезной работы к полной. Из этого и надо исходить. Полезную работу легко вычислить. Пусть маститые форумчане вычислят полную, ну а dmdimon посчитает КПД.

[dmdimon]

очень полезно и остроумно, да. Почему ж тогда dic.academic.ru дает аж три варианта КПД для РД?
 А что кстати является полезной работой для ЖРД?

[fagot]

Совершенство химического ракетного двигателя как тепловой машины характеризует термический КПД, который показывает, какая доля полной энтальпии продуктов сгорания преобразуется в кинетическую энергию реактивной струи. Его можно посчитать как квадрат отношения полученной скорости истечения к максимально возможной, хотя удобнее выражать через степень расширения по давлению и показатель адиабаты.

[Alex Degt]

dmdimon пишет:
ну ткните меня носом в определение КПД для ЖРД.

А КПД ЖРД как раз циклом и определяется. Тут внизу http://studopedia.ru/3_208868_i-turboreaktivnogo-dvigateley.html

[dmdimon]

и скорость истечения мы берем откуда?
Максимальная - это, я так понимаю, когда все ушло в скорость истечения?

[korund]

Старый пишет:

dmdimon пишет:
В известных мне изделиях температура кумулятивной струи намного (в разы) ниже температуры разогнавших ее газов, а скорость - намного (в разы) выше. Это ли не то, что нужно для увеличения КПД?

Понятно. Полнейшее отсутствие даже понятия что такое КПД.

Надо же
Как всё просто...
Оказывается под понятием Полезное Действие Старый Ламер понимает совсем другое нежели все нормальные люди (хотя я и не специалист именно по шизофрении)
А ведь бывает ещё хуже:
Человек под понятием ВЕРХ понимает НИЗ... А мы удивляемся что у нас ракеты падают...
Сколько вы, говорите, проработали авиатехником...?

[korund]

Alex Degt пишет:
Видите ли, Старый и сам вряд ли понимает что такое КПД и почему газы должны быть холодными...    

и не излучать....

[korund]

dmdimon пишет:
Я серьезно спрашиваю насчет КПД. Беглый обзор дает кучу вариантов - внутренний, внешний, полетный, эффективный, полный, термодинамический и еще что-то там, с разбросом в цифрах от 1 до 98 процентов для ЖРД.

Ключевое слово: "полезный"
 

[korund]

korund пишет:

Alex Degt пишет:
Видите ли, Старый и сам вряд ли понимает что такое КПД и почему газы должны быть холодными...    

и не излучать....

В идеале газ из сопла должен вообще выходить твёрдым, желательно в виде жёсткой ферменной конструкции (например в случае ЖРД Н2-О2 изо льда). Думаю при достаточной жесткости конструкции можно увеличить Коэффициент ПОЛЕЗНОГО Действия  по сравнению с современными ЖРД раза в полтора....
а то и в два...

[korund]

Патентуйте пока я добрый:
"В космос на 3D принтере"
 

[korund]

Я тут подумал... Всё же стартовать с земли на 3D принтере вряд ли получится, только на снеговой пушке...

[mihalchuk]

dmdimon пишет:
Я серьезно спрашиваю насчет КПД. Беглый обзор дает кучу вариантов - внутренний, внешний, полетный, эффективный, полный, термодинамический и еще что-то там, с разбросом в цифрах от 1 до 98 процентов для ЖРД.

Если вариантов много, выбирайте тот, который вам нужен. В идеальном случае кпд=(Тн-Тх)/Тн, где Тн – температура в КС, Тх – на срезе сопла. Но продукты сгорания неидеальны, их теплоёмкость зависит от температуры, поэтому кпд считается так:
(Jкс-Jсс)/Jкс,
где Jкс, Jсс) – энтальпии в камере и на срезе сопла. Проблема в том, что в знаменателе стоит абсолютное значение, поэтому важно выбрать J0 – нулевую энтальпию. И тут могут быть разногласия. Например, реальные варианты ЖРД не достигают условий конденсации в сопле, поэтому за J0 часто берут вещества в газообразном состоянии при абсолютном нуле температуры. И здесь могут быть разночтения, например, можно из абсолютной энтальпии просто вычесть энергию конденсации и затвердевания, а можно работать с паром. Но совершенно точно, при низких температурах теплоёмкость сильно падает.
Ещё момент – Jкс берётся из расчёта начальных энтальпий компонентов в баках, поэтому, а также есть ещё причины, поэтому говорить о кпд ЖРД некорректно, нужно говорить о кпд ДУ. Это потому, что в баках могуи стоять преднасосы, сообщающие компонентам некоторую энергию.
Разность Jкс- Jсс – это энергия, ушедшая на полезную работу и небольшие потери. Полезная работа состоит из разгона струи, что создаёт реактивную силу, и работу давления PdV. Последнее создаёт силу = P*S, где  S – площадь среза сопла. Оба этих фактора присутствуют в формуле удельного импульса ЖРД.
Ну и ещё фактор атмосферного давления – он даёт варианты кпд на уровне земли и среднетраекторного.

[Старый]

dmdimon пишет: 
ну ткните меня носом в определение КПД для ЖРД. 

Полезное действие реактивного двигателя это превращение энергии топлива в кинетическую энергию рабочего тела. Отношение кинетической энергии рабочего тела к полной энергии топлива это и есть к-т полезного действия. Рабочее тело должно быть максимально холодным только потому что его тепловая энергия должна преобразоваться в кинетическую. Именно преобразоваться в кинетическую энергию а не пойти на чтото другое, например на нагрев и испарение воды.

[Старый]

Дмдимон, рассуждая о таких вопросах надо понимать физическую суть явления. А не руководствоваться формальными подходами. Понимаете? Когда вам говорят что рабочее тело должно быть холодным то имеют в виду что его тепловая энергия должна преобразоваться в кинетическую. И если вы в ответ спрашиваете "а если охладить его водой?" то вы просто пытаетесь судить о вещах которые не понимаете.