Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Василий Ратников]

Zveruga, я подозреваю что январь 2016 это опечатка, вряд ли детонационные двигатели еще и во времени могут ) ну что ж 01.2017 близко )) подождем так сказать и проверим бред это оф сиф кобыл али нет.

[Алексей Любопытный]

Василий Ратников пишет:
я подозреваю что январь 2016 это опечатка

Да.

[mihalchuk]

Zveruga пишет:

Кубик пишет:
Вопрос здесь не в качестве сжигания, а в эффективности использования - удельный импульс ЖРД есть синоним скорости истечения - разница в численных коэффициентах всего лишь, так вот её и повышали, а теперь замах на то, что детонация в камере эту скорость увеличит, вокруг чего и спор, это и требует доказательств.

Дак и объясните, каким образом повышали скорость истечения раньше.  

Тот случай, когда энтузиазм построен на невежестве и магическом действии звания "доктор технических наук".

[Бертикъ]

А я так понимаю, что вот здесь http://fpi.gov.ru/laboratory/rgd внизу последняя фотография - это как раз изображение объекта дискуссии?

 

Т.е. кольцевая камера сгорания с центральным телом?

[Алексей Любопытный]

Расширяющееся сопло лишнее. Оно ухудшает характеристики. Это я сужу по документу в котором КНД испытывали. Лучше срезать это расширение вообще, тогда КПД выше будет.

[mihalchuk]

Бертикъ пишет:
А я так понимаю, что вот здесь http://fpi.gov.ru/laboratory/rgd внизу последняя фотография - это как раз изображение объекта дискуссии?

 

Т.е. кольцевая камера сгорания с центральным телом?

Такая камера+сопло не будут лучше классических.

[Владимир Шпирько]

mihalchuk пишет:

Дак и объясните, каким образом повышали скорость истечения раньше.

Три пути:
1. Понижения молекулярной массы расширяющегося газа (продуктов сгорания)  - переход на водород, метан,  или греть просто водород.
2. Повышение температуры расширяющегося газа (продуктов сгорания);
3. Повышение давления в камере сгорания.
 1 и 2 повышают скорость звука, а => скорость истечения в критике.
 3 позволяет увеличить расширение сопла за критикой и => повысить прирост скорости.   

[Кубик]

Владимир Шпирько пишет:

mihalchuk пишет: Дак и объясните, каким образом повышали скорость истечения
раньше.

Три пути:

Это был вопрос от Zveruga...

[Алексей Любопытный]

Владимир Шпирько пишет:
2. Повышение температуры расширяющегося газа (продуктов сгорания);
3. Повышение давления в камере сгорания.

В детонационном двигателе происходит тоже самое, повышение давление и температуры.

[Кубик]

Zveruga пишет: В детонационном двигателе происходит тоже самое, повышение давление и
температуры.

Совершенно верно, опять к тому - насколько это передаётся в конечный результат, все и спорят..Детонация очень хорошо сжимает и нагревает газы...А дальше идёт распределение этой энергии, что, как считают разработчики, проходит более выгодно, чем в классическом ЖРД (Сумма усилий на переднюю стенку КС и на расширение сопла)?.  :oops:  (Пример фотовспышки с использованием ударной волны, бегущей вдоль, как-то видел - трубка из листа взрывчатки нагревает газ внутри так, что освещённость даёт *10^4-5 от солнечной)

[Алексей Любопытный]

Кубик пишет:
Детонация очень хорошо сжимает и нагревает газы ... А дальше идёт распределение этой энергии, что, как считают разработчики, проходит более выгодно, чем в классическом ЖРД? .

Суть в реакции происходящей под давлением и температурой. При линейном росте давления или температуры выход энергии растёт квадратично. По этому при особых условиях проведения реакции оказывается, что значительный рост давления в малой локальной области камеры сгорания способен дать энергии больше чем небольшой рост давления в большой области камеры сгорания.

По этому по итогам детонации энергии распределяется больше чем если бы она была получена методом небольшого роста давления но по всей камере сгорания.

[Кубик]

Анализ таких утверждений - это уже пусть физики с двигателистами делают, я спорить не буду.

[Алексей Любопытный]

Дак там самое интересное то, что именно двигателисты показали физикам, что теория не сходится с практикой. Доказывать это утверждение не буду. Я его услышал в одной из телепередач, в которой какой-то учёный рассказывал про энтропию. Это было наверное несколько лет назад.

По моему это был Фортов, наш президент РАН.

[blik]

Zveruga пишет:
При линейном росте давления или температуры выход энергии растёт квадратично.

Это грубая ошибка. Температура это линейная мера энергии неупорядоченного движения молекул (для газа). Больше чем заключено в процессе окисления вы не получите. То есть на каждую молекулу есть предел ее скорости, обусловленный типом хим. реакции. Камера и сопло служат для того, что бы преобразовать это неупорядоченное движение в упорядочченое движение вылетающего газа. КПД современных горшков >70%.
Никакими детонациями превысить этот порог энергии не получится. Детонация НЕ ДОБАВЛЯЕТ энергии.

[Алексей Любопытный]

blik пишет:
Это грубая ошибка.

Химики считают иначе. Скорость реакции при линейном росте концентрации растёт квадратично. Эти знания я почерпнул у химиков и озвучиваю здесь.

Что касается - получу ли я чего-то больше, - то есть два интересных момента:
1. Если вы смотрели документ, который тут выкладывал, по моему, Марк (аватар с ракетой), то там приводится таблица химических реакций при горении. Так вот топливо горит не так просто как кажется. Керосин может распадаться на более лёгкие составляющие и окисляться эти составляющие будут с разным выходом энергии. Т. е. химия горения на самом деле гораздо сложнее чем кажется и точно посчитать сколько энергии выделится при определённой температуре не реально. При более высокой температуре топливо распадается на более лёгкие составляющие, которые окисляются с большим выходом энергии.
2. Обнаружен рост энергии в ударной волне даже без химической реакции. Я лично считаю, что причина этого заключается в уменьшении энтропии, когда продукты горения истекают из сопла более упорядоченно с меньшими потерями энергии на холостое инфракрасное излучение.

[Алексей Любопытный]

Zveruga пишет:
Я лично считаю

Да и не только я, авторы приводят интересный график термодинамического цикла, согласно которому следует именно то, что я сказал.

[Alex Degt]

Zveruga пишет:
Лучше срезать это расширение вообще, тогда КПД выше будет.

Почему? Вроде дополнительная рабочая поверхность, как и "центральное тело"...

[Alex Degt]

Zveruga пишет:
Да и не только я, авторы приводят интересный график термодинамического цикла, согласно которому следует именно то, что я сказал.

Неужели новый ТД-цикл? А где посмотреть?

[Алексей Любопытный]

Alex Degt пишет:
Неужели новый ТД-цикл? А где посмотреть?

C повышением температуры T2 уменьшается количество отводимой теплоты (q'2 < q2). При этом максимальная температура цикла повышается (T'3 > T3), а температура выхлопных газов снижается (T'4 < T4). В результате возрастают работа цикла Iц = q1 - q2 и термический КПД ηt = 1 - q1/q2 и снижается прирост энтропии (ΔS ' < ΔS), характеризующий тепловые потери.

[Алексей Любопытный]

Alex Degt пишет:
Почему?

Работа центрального тела заключается в сведении реактивной струи в фокус. В результате происходит кумуляция энергии с возникновением ударной волны приводящей к росту энергии. В результате многочисленных экспериментов с внешним соплом различной длины было обнаружено, что внешнее сопло делает только хуже.

Внешние стенки не улучшают работу по сведению струи в фокус на центральном теле, а ухудшают.