Re: объяснять вкратце...
>> Мне гораздо проще сообщить Вам хорошо известные факты: пламя керосиновых ЖРД у ракет - непрозрачное.
>
>Давайте зафиксируем ситуацию.
>1)Пламя факела, выходящего из сопел известных Вам керосиновых ЖРД ракет(т.е. со сверхзвуковым соплом, имеющим существенную расширительную часть) - выглядит непрозрачным задымленным.
>Но это пламя факела - уже серьезно охладившейся и расширившейся струи.
Да.
>2)В отличие от сверхзвуковых сопел ракет, сопла по крайней мере каких-то истребителей( в частности, моего) - дозвуковые. Т.е. расширительной части не имеющие. Пламя факелов этих сопел - близко по температуре и давлению к пламени самой камеры сгорания - с точностью до естественного расширения в свободной атмосфере.
>Я утверждаю, что очень хорошо и близко видел эти факелы - прозрачны.
В этом пламени доля сгоревшего топлива по сравнению с долей сгоревшего топлива в пламени ракетных ЖРД намного меньше. У ракетных ЖРД весь выхлоп - сгоревшее топливо. У самолётных выхлоп - это в основном обычный воздух, содержащий лишь некоторую примесь топлива. (Именно поэтому УИ у самолётных двигателей на порядки больше, чем у ракетных, и именно поэтому самолётный двигатель может работать часы, а ракетный - минуты).
Попытайтесь понять и осознать эту разницу в составе выхлопа перед тем, как будете проводить сравнение.
>3)Имевшаяся к середине 60-х расчетная методика по данным для керосиновых двигателях - учитывала только воду и углекислый газ. Хотя работы 50-х для сравнительно низкотемпературных топок - учитывают аэрозоль
>4) Экспериментальные работы по лазерному испарению того же углерода и получающимся спектрам - не видят серьезного сплошного спектра горячего аэрозоля, но видят прекрасный линейчатый спектр незначительных примесей, поднятых вместе с углеродом. Параметры излучающего пароплазменного потока за ударной волной - близки к тому, что есть в КС.
>5) В работах большой группы исследователей Алтайского госуниверситета во главе с Букатым длительное время, весьма тщательно исследовались процессы испарения лазером и переконденсации углеродных частиц. Переконденсация происходит - но в зоне расширения и охлаждения. А при потоках энергии масштаба тех, что в КС - идет только испарение.
Все эти абстрактные рассуждения не имеют никакого отношения к реальной проблеме создания ЖРД. Все эти рассказы о лазерах и об Алтае. Реальную ситуацию Вам описал на Авиабазе ( http://vif2ne.ru/nvz/forum/0/co/229886.htm )человек, который, очевидно, намного лучше и меня, и Вас разбирается в данном конкретном вопросе. Само же создание ЖРД - это процесс не только расчётный, но и в огромной степени экспериментальный. Экспериментальная же отработка множества вариантов позволяет получить решение даже тогда, когда теоретической основы нет вовсе. Насколько мне известно, например, выбор форсуночной головки для Ф-1 был плодом огромной именно экспериментальной отработки. Так что все Ваши сетования по поводу якобы отсутствия теоретической базы, даже если бы имели под собой фактическую основу (что в данном конкретном случае вопроса охлаждения скорее всего неверно), - по сути своей пусты, ибо отсутствие этой базы само по себе никак не может воспрепятствовать созданию чего-либо. Водяные мельницы прекрасно работали и тогда, когда о гидродинамкие и материаловедении человечество имело предельно скудные понятия.
>Теперь просто указываю Вам на ошибку понимания. Вы говорите о керосиновых двигателях, исходя только из внешнего вида факела. Но это факел из расширительной части сопла. А мы с Вами прикидывали остывание потока к срезу сопла. И давление тоже.
>Важно и то, и другое.
>С температурой понятно.
>А давление(которое падает не в 3 раза, а раз в 60) - важно для понимания, какое давление может быть над частицей - по модифицированной формуле Томсона(см. Сивухин, т.2. Молекулярная физика и термодинамика). Давление паров углерода над частицей снижается до 1 атмосферы.
>Если при 3300 К и 60 атм все 6% избытка топлива, пересчитанные на избыток углерода, - могли разместиться в ореолах зародышевых частиц(10 нм) сразмерами масштаба 1-2 длин свободного пробега(100 нм) при плотности частиц 10^13 на см3, обеспечивающей длину пробега излучения масштаба 10-20 см(приблизительно как просто в газе), то на выходе сопла углерод категорически не размещается в этих ореолах. И зародыши начинают укрупняться, конденсируя на себе избыточный углерод ореолов. Или идет более выгодное нарастание числа частиц масштаба 10 нм. Которые обрастают конденсатом водяного пара до размеров 100-200 нм - и становятся тем самым дымом, который мы видим. Который реально исследован, и реально оказался ядром диаметром масштаба 10 нм из углерода и 100-200 нм шубой воды.
Я знаю много страшных слов. Ореолы, зародышы и и проч. Но этот праздный трёп не приблизит Вас к доказательству того, за что Вы взялись.
>Подчеркиваю. Все сказанное о зародышах, конденсате, оптических длинах - находится в пределах моей профессиональной компетенции - по работе в Институте экспериментальной метеорологии.
Верю. Но факт остаётся фактом: прозрачный термализованный газ не излучает. :)
>Наблюдавшиеся мной в армии факела керосиновых двигателей истребителей качественно отличаются от факелов после ракетных сопел - они не прошли расширительное сопло. Они несут в себе почти неискаженную информацию о состоянии дел в камере сгорания.
>Потому и прозрачны. Прекрасно сответствуя теории.
Они прозрачны потому, что состоят практически из воздуха. В отличие от факелов ракетных ЖРД.
