Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы

[Владимир Шпирько]

Zveruga пишет:

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.

Не  верю!  При АДИАБАТНОМ сжатии в ударной волне действительно увеличивается и давление и температура, но за счет работы внешних сил. Т.е. подвода механической энергии извне.  А количество энергии (тепла) полученной  при сгорании не зависит от Т и Р, а только от химсостава топлива (гор. и ок.). Больше энергии чем есть в топливе Вы не получите. А КПД - это формула Карно.  Разделите для себя два процесса которые происходят в камере: 
1. Топливо и окислитель в необходимой пропорции смешаны и горят, об`ем замкнут, всё тепло пошло на нагрев продуктов сгорания, получили Т и Р. 
 2. Нагретый газ при полученных  Т и Р, начинает расширятся и при этом совершать работу - разгоняет сам себя.
Вопрос - В каком из этих процессов ударные волны увеличивают иго эффективность, и по какому "механизму"?
Тем более если глубже копать в физику процессов при истечении из сопла, так в критике и так стоит ударная волна! Она распространяется внутрь КС со скоростью истечения газа  через эту критику. При этом температура имеет значение не  по всей камере, а именно в критике.  

[Владимир Шпирько]

Кубик пишет:

Владимир Шпирько пишет:

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

Три пути:

Это был вопрос от Zveruga ...

Виноват...  но теперь он может быть знает.

[Алексей Любопытный]

Владимир Шпирько
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic8104/message1502507/#message1502507

[Alex Degt]

Zveruga пишет:
В результате многочисленных экспериментов с внешним соплом различной длины было обнаружено, что внешнее сопло делает только хуже.

Против экспериментов не попрёшь. Но, чем отличается внутренняя рабочая поверхность от внешней? Поток по идее одинаково или почти одинаково "фокусируется" на обоих поверхностях. С этой точки зрения внутренний профиль добирает тягу потерянную в классических ЖРД? Что-т тут я не понимаю...

[Владимир Шпирько]

Zveruga

"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.


Найдите ДРУГИХ химиков или поймите, что они говорят.  Скорость реакции - это не кол-во тепла! 
 
Один кг керосина и 2,7кг кислорода при реакции дадут 54,4 МДж Энергии (тепла), если за 1 секунду - то мощность 54,4МВТ, а если за 0,1с то 544МВт. Но всё это тепло пойдет на нагрев 3,7 кг продуктов сгорания. 
А про распад керосина на части и повышенный выход энергии - это .... не зачет. Да молекула распадается на части, но! для этого распада нужна энергия, а она берется из этого же процесса.  Причем её кол-во в точности равно "якобы выигрышу" - это конец 19 века. В химической термодинамике - Теория Гиббса) - энергия не зависит от промежуточных процессов - только начальные в-ва и условия и конечные. И всё. 

[Алексей Любопытный]

Alex Degt пишет:
Но, чем отличается внутренняя рабочая поверхность от внешней? Поток по идее одинаково или почти одинаково "фокусируется" на обоих поверхностях.

Хммм. Надо рисовать. Представьте, что поток вылетает из узкой щели и стремится расшириться. Он расширяется во все стороны и наружу, к внешнему соплу, и внутрь, к внутреннему. Так как поток вылетающий из кольцевой щели сначала выглядит как кольцо, то это кольцо расширяется наружу с увеличением внешнего диаметра и внутрь, с уменьшением внутреннего диаметра. Уменьшение внутреннего диаметра не бесконечно. волна расширения обязательно столкнётся сама с собой и произойдёт кумуляция энергии расширяющегося газа в одной точке. В этой точке и образуется область сверхвысокого давления.
А внешнее сопло, такое как на фотографии, кумуляцию энергии не усиливает. Но вот если стенки внешнего сопла направлены внутрь, то это должно усилить эффект фокусировки струи.

[Алексей Любопытный]

Владимир Шпирько пишет:

 Скорость реакции - это не кол-во тепла!

Да, это так. Я и не говорил, что это увеличивает выход тепла с единицы топлива. Но это конечно же увеличивает выход тепла с единицы времени.

Ведь Кубик говорил следующее.

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

Вот я и объяснил, что при высоком давлении в малом объёме топливо прогорает даже лучше чем при меньшем давлении и в большем объёме.

[Алексей Любопытный]

Владимир Шпирько пишет:
Да молекула распадается на части, но! для этого распада нужна энергия, а она берется из этого же процесса.

При сжигании сложных молекул при низкой температуре на распад ничего не тратим, получаем одну единицу тепла с каждой большой окисленной молекулы.

При высокотемпературном сжигании на распад одной молекулы тратим одну единицу энергии, а при окислении двух полученных примитивов получаем четыре единицы тепла. Тогда в выхлоп уйдёт три единицы тепла.

Это, если объяснять по простому.

[Кубик]

Zveruga, вы заводите рассуждения не задумываясь, в первом же пункте неверно применительно к теме - не скисание похлёбки обсуждаем, а горение, при котором все исходные сложные молекулы распадаются, опять народ будет спорить, ещё не одну страницу..Shin уже карандаш наточил, вам это надо?

[Alex Degt]

Кубик пишет:
И бесы веруют... И - трепещут!

Бесы не веруют. Они знают истину. И если продолжают свою деятельность то это значит что Вы знаете не всю Истину...

Кубик пишет:
не скисание похлёбки обсуждаем, а горение, при котором все исходные сложные молекулы распадаются, опять народ будет спорить, ещё не одну страницу.. Shin уже карандаш наточил, вам это надо?

Во! Кубик истину знает. Нефиг тут обсуждать, карандаши точить не придётся...

[mihalchuk]

Zveruga пишет:
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.

Эх, Зверюга, Зверюга... Ну куда вам до энтропии... Вам нужно для начала систематизированные знания, а не обрывки сведений. Основы химии, закон сохранения энергии...

[Alex Degt]

mihalchuk пишет:
...закон сохранения энергии...

Гуру аднака...

[Алексей Любопытный]

Кубик пишет:
а горение, при котором все исходные сложные молекулы распадаются

Вы противоречите документу, который привёл Марк?

[Алексей Любопытный]

Кубик пишет:
опять народ будет спорить, ещё не одну страницу.. Shin уже карандаш наточил, вам это надо?

1. В настоящий момент флудить начинаете вы. И вы всегда начинали этот флуд первым.
2. С администрацией я сам разберусь, без вашей помощи.

[Алексей Любопытный]

mihalchuk пишет:
Основы химии, закон сохранения энергии...

Аргументируйте. Иначе ваши слова пусты.

[Алексей Любопытный]

Тут вообще хоть кто-нибудь ссылки читает?


Михальчук, энергия разложения сложной молекулы не всегда равна энергии окисления её составляющих, так как раскладывать требуется не всегда кислородную связь.

Вот такой вы химик.

[Алексей Любопытный]

С точки зрения Михальчука крекинг нефти не выгоден, так как это нарушает закон сохранения энергии и противоречит химии.

[mihalchuk]

Zveruga пишет:
Михальчук, энергия разложения сложной молекулы не всегда равна энергии окисления её составляющих, так как раскладывать требуется не всегда кислородную связь.

Вот такой вы химик.

Зверюга, ну зачем вы ударились в химическую кинетику? Как это поможет исправить отсутствие базовых знаний?

Zveruga пишет:
Надо рисовать. Представьте, что поток вылетает из узкой щели и стремится расшириться. Он расширяется во все стороны и наружу, к внешнему соплу, и внутрь, к внутреннему. Так как поток вылетающий из кольцевой щели сначала выглядит как кольцо, то это кольцо расширяется наружу с увеличением внешнего диаметра и внутрь, с уменьшением внутреннего диаметра. Уменьшение внутреннего диаметра не бесконечно. волна расширения обязательно столкнётся сама с собой и произойдёт кумуляция энергии расширяющегося газа в одной точке. В этой точке и образуется область сверхвысокого давления.

Представлять можно сколько угодно в меру своих фантазий, но есть такой раздел науки - газодинамика, который все эти процессы считает. Так вот, в газодинамике известны законы, по которым газ расширяется и совершает работу. По этим законам делают сопла. Сопло ЖРД состоит из двух частей: сужающаяся - дозвуковая, и расширяющаяся - сверхзвуковая. За ударной волной следует дозвуковое течение газа. Как вы думаете, если дозвуковой поток попадёт в сверхзвуковое сопло (как на фото выше, где камера ЖРД с кольцевым соплом, он сможет перейти в сверхзвуковой?

[Алексей Любопытный]

mihalchuk пишет:
Так вот, в газодинамике известны законы, по которым газ расширяется и совершает работу. По этим законам делают сопла. Сопло ЖРД состоит из двух частей: сужающаяся - дозвуковая, и расширяющаяся - сверхзвуковая

Михальчук, то что вы рассказали, всем людям, которые двигателями интересуются, известно.

Для кого я тут месяц назад выкладывал результаты испытаний? Вы не верите мне, но уж реальной физической практике то поверьте.

[Алексей Любопытный]

Диски Маха есть. Сопла Лаваля нет.