Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Leonar]

короче есть потенциальная энергия топлива, есть полезная энергия в виде движения т.е. Кинетическая
Разница в них есть кпд...
Вот почему примерно говарят что у теплоэлектроцентралей есть кпд выше чем у обычных генераторных станций...т.к. Кпд там на тепло по трубам не считают ибо его не используют...
В идеале
Топливо 100кельвинов. выхлоп 100к кпд 100% для жрд

[космофан]

КПД лучших ЖРД от 70 до 85%, нечего детонационнику уже там ловить о чём разработчики и намекают, делая скоромные предположения о улучшении УИ на 5%.

вот например КПД ионных двигателей:
ИД-500 - 70%
СПД-290  - 81%

[dmdimon]

mihalchuk пишет:

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...     

Спасибо за ответ по существу, но мне, к сожалению, его курить - не перекурить...

[korund]

космофан пишет:
КПД лучших ЖРД от 70 до 85%, нечего детонационнику уже там ловить о чём разработчики и намекают, делая скоромные предположения о улучшении УИ на 5%.

Детонационные двигатели теоретически позволяют оттолкнуться от твёрдой фазы продуктов сгорания, что обычным ЖРД и не снилось. Например ЖРД не может оттолкнуться от земли или атмосферы, как не крути филеем, а детонационный двигатель может.

[dmdimon]

Старый пишет:

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.

Да бог с ней, с водой, я там уже вроде как понял.
Уже вроде как вернулся к теме детонациолнного двигателя в последнем посте. Собственно - если мы имеем детонацию и фокусирующее дно резонансной камеры - то мы должны иметь кумулятивный эффект. Т.е. некоторая часть рабочего тела (газов) должна вылететь в результате в виде струи со скоростью, в два-три раза превышающей скорость детонационный волны. Ну пусть в полтора-два раза. Скорость детонационной волны для известных мне ВВ в районе 6-9 км/с, скорость кумулятивной струи для них составляет 10-15 км/с. Эта струя формируется без контакта со стенками КС или сопла, свободно вылетая в пространство. давление в зоне формирования струи достигает единиц-десятков гигапаскалей, причем не передается на стенки камеры сгорания.  Остальная часть сгоревших газов как обычно истекает через сопло Лаваля (по оси которого уже пролетела кумулятивная газовая струя). Налицо повышение УИ, нет?

Обосную. По-прежнему у нас энергия выходит вместе с газами через сопло (было у вас такое обобщение, для закрытой схемы ЖРД по-моему). При этом часть газов истекает традиционно, с обычным КПД - а часть вылетает на скорости допустим 12 км/с вместо 4,2 км/с, при этом температуру имеет такую-же или даже ниже (кумулятивная струя может быть тупо холодной) - т.е. энергия сгорания для этой части газов переведена в кинетику с большей эффективностью.

Чтобы кумулятивная струя была тупо холодной - допустим мы ее формируем из пара, полученного в приводе турбонасосов. Предположим, этот пар у нас избыточное тепло отдает в теплообменнике на подогрев криокомпонентов непосредственно перед КС и из теплообменника выходит уже водой. Поскольку двигатель у нас пульсирующий, то между пульсациями давление в фокусе детонационный камеры будет небольшим - в этот момент мы туда впрыскиваем конденсат - насосик нужно совсем слабосильный для этого, типа впрыска дизельного - и детонируем очередную порцию смеси.
На выходе получаем струю пара 12-15 км/с с температурой не выше 600-800 по цельсию и вдогонку обычное истечение продуктов сгорания. Никакой воды с собой не везем, вся энергия по прежнему выходит через сопло.

[Старый]

dmdimon пишет: Собственно - если мы имеем детонацию и фокусирующее дно резонансной камеры - то мы должны иметь кумулятивный эффект. 

Нет. Кумулятивный эффект основан вообще не на этом. Никакое "дно" в нём не участвует.

[Старый]

dmdimon пишет:
Остальная часть сгоревших газов как обычно истекает через сопло Лаваля (по оси которого уже пролетела кумулятивная газовая струя). Налицо повышение УИ, нет?

Нет. "Остальная часть газов" выйдет из сопла медленнее чем при обычном непрерывном горении, в результате средний (интегральный) УИ с учётом куммулятивной струи будет меньше чем при обычном непрерывном горении.

[korund]

Налицо повышение УИ, нет?

КПД у плоской спиральной детонации и так будет близок к 100% - без всяких кумулятивных струй.
Конечно благодаря кумулятивному эффекту можно добиться ещё большего эффекта, но для этого нужно знать что такое Полезное Действие. Вы например этого не знаете.

[korund]

...

[korund]

Старый пишет:
Нет. "Остальная часть газов" выйдет из сопла медленнее чем при обычном непрерывном горении, в результате средний (интегральный) УИ с учётом куммулятивной струи будет меньше чем при обычном непрерывном горении.

По моему вы берётесь рассуждать о том в чём ничего не понимаете...
Обычное непрерывное горение не способно разогнать кумулятивную струю...

[Leonar]

dmdimon пишет:
причем не передается на стенки камеры сгорания

А как тогда мы третьезаконитьньютоном будем?

[dmdimon]

Старый пишет:

dmdimon пишет:
Остальная часть сгоревших газов как обычно истекает через сопло Лаваля (по оси которого уже пролетела кумулятивная газовая струя). Налицо повышение УИ, нет?

Нет. "Остальная часть газов" выйдет из сопла медленнее чем при обычном непрерывном горении, в результате средний (интегральный) УИ с учётом куммулятивной струи будет меньше чем при обычном непрерывном горении.

вы в целом посмотрите. Вся энергия сгорания так или иначе выйдет через сопло. Но при этом часть рабочего тела вылетит на утроенной скорости и при этом будет иметь четверть температуры.

[dmdimon]

Старый пишет:

dmdimon пишет: Собственно - если мы имеем детонацию и фокусирующее дно резонансной камеры - то мы должны иметь кумулятивный эффект.

Нет. Кумулятивный эффект основан вообще не на этом. Никакое "дно" в нём не участвует.

есть минимум две разновидности вообще говоря. одна - с обжатием конуса, вторая - с отражением и фокусированием ударной волны.
зы совсем забыл - детонационную волну тоже можно фокусировать, что, собственно, и интересно.

[dmdimon]

Leonar пишет:

dmdimon пишет:
причем не передается на стенки камеры сгорания

А как тогда мы третьезаконитьньютоном будем?

не понял, в чем проблема? Вы линзой выжигали в детстве по дереву? в фокусе плотность энергии совсем не та, что на линзе
ps понял суть вашего вопроса. передается конечно давление, но уже далеко не гигапаскали. Собственно обратно пропорционально отношению площадей "фокуса" и стенок камеры, грубо говоря. по ударной волне конечно. Статическое - по объёму, а не по площади естественно.

[dmdimon]

korund пишет:
КПД у плоской спиральной детонации и так будет близок к 100% - без всяких кумулятивных струй.

объясните - какой именно КПД будет близок к 100%? Как в данном случае вы его считаете?

[Старый]

dmdimon пишет: 
есть минимум две разновидности вообще говоря. одна - с обжатием конуса, вторая - с отражением и фокусированием ударной волны.
зы совсем забыл - детонационную волну тоже можно фокусировать, что, собственно, и интересно.

Волна в т.ч. ударная это не перемещение вещества, это перемещение взаимодействия в веществе. Волна сжатия (например звуковая волна) проходит допустим по воздуху но сам воздух при этом остаётся на месте. Поэтому отражая и фокусируя волны в газе мы никаким образом не разгоняем сам газ. 
 А та кумуляция которая разгоняет кумулятивную струю никакого отношения к детонационным волнам в газе не имеет. 

[Старый]

То что ударная волна в газе это не перемещение самого газа а лишь перемещение зоны высокого давления в неподвижном газе - это надо знать. Не понимая таких основ лучше вообще на эту тему не рассуждать.

[dmdimon]

я ведь нигде не говорил о перемещении газа. И что мы сам газ разгоняем, по которому идет ударная волна, тоже не говорил. Я говорил, что мы впрыскиваем конденсат в фокус, и этот конденсат разгоняется за счет скачка давления, созданного сфокусированной ударной волной (со всех сторон кроме "выхода") - собственно, как это и происходит в традиционных кумулятивных зарядах.

[Старый]

dmdimon пишет:
я ведь нигде не говорил о перемещении газа. И что мы сам газ разгоняем, по которому идет ударная волна, тоже не говорил. Я говорил, что мы впрыскиваем конденсат в фокус, и этот конденсат разгоняется за счет скачка давления, созданного сфокусированной ударной волной (со всех сторон кроме "выхода"  - собственно, как это и происходит в традиционных кумулятивных зарядах.

"Впрыскиваем конденсат" это из той же оперы что и "охлаждаем струю водой". То есть отсутствие вообще понятия о физике.

[dmdimon]

Старый пишет:

dmdimon пишет:
я ведь нигде не говорил о перемещении газа. И что мы сам газ разгоняем, по которому идет ударная волна, тоже не говорил. Я говорил, что мы впрыскиваем конденсат в фокус, и этот конденсат разгоняется за счет скачка давления, созданного сфокусированной ударной волной (со всех сторон кроме "выхода"    - собственно, как это и происходит в традиционных кумулятивных зарядах.

"Впрыскиваем конденсат" это из той же оперы что и "охлаждаем струю водой". То есть отсутствие вообще понятия о физике.

ощущение, что вы как-то выборочно прочли мой пост.

вы для работы компрессора жжете горючее с окислителем. Предположим, это кислород-водород. На выходе - вода. Вот эту воду, которую никто не вез просто так, сгорание в нее уже отдало свою энергию двигателю в виде раскручивания турбины - ее мы и впрыскиваем в фокус. Там она обжимается ударной волной и в виде кумулятивной струи выбрасывается через сопло. Представляя из себя высокоскоростное рабочее тело низкой температуры. В чем проблема?