От Pokrovsky~stanislav
К Дмитрий Кропотов
Дата 11.10.2007 10:16:30
Рубрики Россия-СССР; Крах СССР; Манипуляция;

Re: [27-40] С Авиабазы - 6


>Для керосина (к примеру): при скорости 1 м/с теплосъем - 2,4 МВт/м2, а при скорости 8,5 м/с теплосъем - 6,4 МВт/м2.
>Что может помешать теплосьему?

Не соблаговолит ли уважаемый автор реплики показать, как теплоотдача оказывается не зависящей от входящего в выражения для чисел Рейнольдса и Нуссельта диаметра трубки.

Опять-таки, коэфф. теплоотдачи имеет размерность, включающую в знаменателе градусы. Т.е. для получения потока его помножают на перепад температур между внутренней стенкой трубки и жидкостью.

А чтобы дойти до внутренней стенки трубки, то надо как бы преодолеть термическое сопротивление припоя, соединяющего заднюю стенку с трубками хлаждения и собственное тепловое сопротивление теплопроводностной передачи тепла через металл стенки трубки. Оно, конечно, масштаба миллиметра толщины. Но при использовании тех же сталей. теплопроводность масштаба 40 (Вт/м К) и мегаваттные потоки(ежели такие реализуются) как бы требуют десятков градусов перепада температур на металле.

От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (11.10.2007 10:16:30)
Дата 14.10.2007 02:24:20

С Авиабазы - 8

От Никомо
__________
Дядюшка ВВ.> Хотелось бы передать просьбу Покровского с К-М:
Дядюшка ВВ.> Делегировали бы сюда более уравновешенного и откровенно думающего над аргументацией оппонентов Никомо.
Дядюшка ВВ.> То есть Никомо - для вас приглашение. Хотите или нет на карамурзилкуэто уж ваше дело

пока так отвечу:
Форум С.Кара-Мурзы : Статья
>Прекрасно. Но, может, Вы всё-таки избавите меня от бегания посыльным и зарегистрируетесь там сами?

Pokrovsky~stanislav> Нет, конечно.

ну так и я пока что нет...

а там виднее будет.

однако ж, Станислав говорил и иное:
Форум С.Кара-Мурзы : Статья

Pokrovsky~stanislav> Вытаскивание откуда-то кривых формул и получение из рукава с легкостью необычайной мегаваттных потоков -там, где для обеспечения такого теплосъема надо наизнанку выворачиваться. Это аргументация?

теперь насчет
Pokrovsky~stanislav>"Общеизвестность", что в камере сгорания керосиновых двигателей полно сажи - это аргументация? - И ведь никаких аргументов - статей, ссылок на эксперименты, подтверждающие отсутствие сажи при таких условиях, - слышать не желали, - пока это случайно не пришло в форме прямого текста из учебника.

все обстоит несколько иначе:
3.1. ПОЯВЛЕНИЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ В ЖРД
"остановимся более подробно на малоизвестных у нас в стране американских работах по теплопередаче в ЖРД. В 1947 г. появилась работа М. Цукрова, в которой приводились результаты анализа «механизма» пленочного охлаждения двигателей на углеводородном топливе. Автор, в частности, указывал, что тепловой поток в стенку ЖРД уменьшается, во-первых, за счет отложения на огневой стороне стенки слоя углерода толщиной 0,75 мм, во-вторых, в связи с поглощением тепла жидкостью, проходящей поверх слоя углерода, и паровым слоем, располагающимся поверх жидкости.
Интересным в этом выводе было то, что автор (по-видимому, впервые в США) отметил существование слоя углерода, оказывающего благотворное влияние на охлаждение стенки ЖРД. М. Цукров вскоре повторил свои эксперименты, проводя их при различных давлениях в камере сгорания, и вновь пришел к выводу, что при использовании топлива IP-3 на стенке появляются отложения, уменьшающие тепловой поток."

о другом:
Форум С.Кара-Мурзы : Статья

Pokrovsky~stanislav> Рассмотрим крайние случаи - вот это важно!
Pokrovsky~stanislav> И с ростом радиуса линейно растет плотность потока.
Pokrovsky~stanislav> И двигатели разных размеров эквивалентны по удельным лучистым потокам.

Как? Опять? ведь уже было:
"зависимость лучистого потока от размера КС весьма нелинейна (логарифмическая).
Если, к примеру, увеличить диаметр КС в два раза (при сохранении пропорции КС, давление то же, соотношение компонентов то же и др., а расход увеличивается пропорционально размеру, то есть по площади сечения), то лучистый поток увеличится только на 13-14%, если в четыре раза увеличить диаметр, то на 22-23%.
(расчет можно провести по книжке: "Расчет лучистых тепловых потоков", под ред.В.Д.Курпатенкова, учебное пособие МАИ,1989 г.)"

Лучистый поток увеличился НА 18%, в то время, как поверхность увеличилась В 8 раз!
Чтобы получить удельный поток, его надо поделить на площадь? А если так, то он уменьшится. Или не так?
А крайних случаев рассматривать не надо.

Pokrovsky~stanislav> Попытайтесь предложить модель снижения удельного потока с ростом размеров.

уже было:
http://forums.airbase.ru/viewtopic.php?pid=1302646#p1302646


и про это:
Форум С.Кара-Мурзы : Статья

Pokrovsky~stanislav> В формуле для теплообмена в трубе есть существенная(для понимания фактического положения дел читателями) неточность. Было бы корректно функцию зависимости числа Нуссельта выписать в явном виде:

значит, надо формулу для Нуссельта? их много:

Nu=0,023*Re0,8*Pr0,4

а у Михеева несколько иначе:
Nu=0,021*Re0,8*Pr0,43*(Prж/Prст)0,11

еще:
Nu=0,023*Re0,8*Pr0,4(Tж/Tст)0,55

можно еще Гухмана-Илюхина взять:
Nu=0,0162*Re0,82*(T00/Tг.ст)0,35
T00 и Tг.ст - температура торможения потока продуктов сгорания
при температуре газовой стенки
alfa=0,0206*Cp.ст*mu0,18*G0,82/D1,82*(T00/Tг.ст)0,35 Вт/м2*град
Cр в дж/кг*град, mu в Н*сек/м2

у Саттона:
Nu=0,026*Re0,8*Pr0,4

Pokrovsky~stanislav> Для вычисления числа Re формула для круглой трубы может быть упрощена Re=v*d/mu

Не надо упрощать. А где же плотность в Re?
Re = ro*v*d/mu = m`*d/(F*mu)
так будет вернее.

Pokrovsky~stanislav> Очень хотелось бы, чтобы автор ответа привел свои табличные данные для керосина, использованные в расчете. У меня по керосину нет ничего.

Какой керосин надо брать? Тот, что в примере, или который для F-1?
на F-1 использовался керосин RP-1. по свойствам он похож на JP-5 авиационный (Сарнер С."Химия ракетных топлив" - Керосин, с.242-244).
при прогреве до 200°С вязкость составляет 0,3 сантипуаза для JP-5 (К.У.Бессерер "Инженерный справочник по управляемым снарядам").
для того, что в примере - вязкость = 0,1 gmu*10-3 кг/мсек, теплопроводность lambda=0,08 ккал/(м*час*град).
От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (11.10.2007 10:16:30)
Дата 11.10.2007 21:31:33

С Авиабазы - 7

Не успел раньше откомментировать: Форум С.Кара-Мурзы

Pokrovsky~stanislav> Итак. Пусть двигатель ракеты С-1Б, имеющий тягу, кажется 70 тонн, работает на пределе жаропрочности самых высокотемпературных сталей. 950 градусов. Двигатель Ф-1 имеет в 10 раз большую тягу, то есть при приблизительно тех же параметрах струи - пропускает через себя в 10 раз больший поток вещества. Т.е. имеет в 10 раз больше сечение. Различие по диаметрам в 3 раза. Интерполяцией получаем, что лучистый поток возрастает для этого случая где-то на 18%. Пусть толщина стенок КС у обеих ракет одинаковая. И материал стенки имеет одинаковую теплопроводность. А на дальней от пламени стороне металла поддерживается температура керосина из бака 20 градусов. Тогда перепад температур на металле стенки для Ф-1 будет на 18% больше. 930х1.18=1100 градусов.

Да. Итак. Как всегда, Станислав ошибся с цифрами. Двигатель F-1 имеет тягу больше, чем H-1 в 7,6 раза.
Если бы так считать, то различие в диаметрах бы было ~2,7 раз. Но! Давление-то в камере F-1 ~70 атмосфер, а у H-1 - 45 атмосфер.
Давление на срезе сопла у F-1 - 0,5 атмосфер, у H-1 - 0,74 атмосферы. то есть, нельзя мерить даже по размеру сопла.
Если все-таки померить, то будет - 2,2 раза. Надо мерить по критическому сечению, тогда будет ~1,6 раз.
Ну, пусть все-таки поток вырос на 18%. Станислав забыл поделить на площадь. Тогда перепад будет 930х1.18/1.6^3 = 268 градусов.
Где 1100? Н-да, "Вот мы и получили цифры"...
(Нет, конечно, тут вырастет и конвективный поток, но пока-то речи о нем не было.)
От Pokrovsky~stanislav
К 7-40 (11.10.2007 21:31:33)
Дата 12.10.2007 03:34:27

Re: С Авиабазы...

Уважаемый Никомо!

Давайте попробуем по цитированному Вами материалу разобраться, шла ли речь о росте лучистого потока интегрально, или все-таки речь шла об удельном потоке на поверхность.

Напоминаю мой подход.
Рассмотрим крайние случаи - вот это важно!

1)При близкой к прозрачности плазме пламени излучает весь объем газа КС. И с ростом радиуса линейно растет плотность потока. Это Вы знаете и уже даже реагировали на эти представления. Вы только не обратили внимания на то, что это - приближение. Граничная модель.
2)Оптическая плотность такова, что до стенки доходит излучение только поверхностного слоя. Тогда площадь стенки относится к площади излучающего слоя как 1:1 с высокой точностью. И двигатели разных размеров эквивалентны по удельным лучистым потокам.
3) Промежуточный случай достаточно значительной длины пробега излучения. В этом случае модель выглядит так. На каком-то расстоянии от стенки внутрь КС располагается излучающая поверхность. Удельный поток на стенку у разных камер с близкими параметрами отличается тем, какие отношения радиусов стенки и условной излучающей поверхности. Чем больше камера, тем отношение близко к единице. Н асмых маленьких камерах условная излучающая поверхность приближается к центру и становится очень малой. Отношение стремится к нулю.

Рост размера КС требует роста удельного потока
на стенку. Небольшого, может быть, но только роста. А не уменьшения. Попытайтесь предложить модель снижения удельного потока с ростом размеров.
И сопоставьте эту логику с тем, что американцам потребовалось на более крупном двигателе ставить новый более высокожаропрочный материал. - По логике критиков: не ставить, а вписывать в описание 1976 года. Но это не столь важно.

А частными вопросами точности отношений площадей, тяги - не занимайтесь. Я обычно делаю модельные прикидки на кончике пера. От прикидок точность и не требуется. Требуется логика. Увеличение или снижение, например.


От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (12.10.2007 03:34:27)
Дата 12.10.2007 03:57:02

Re: С Авиабазы...

>1)При близкой к прозрачности плазме пламени излучает весь объем газа КС. И с ростом радиуса линейно растет плотность потока.

Плазме? В КС уже плазма? :) Покровский, если в КС термализованный газ - то прозрачный термализованный газ вообще не излучает на частотах, на которых он прозрачный. :) Закон Кирхгофа Вы хоть запомните, наконец?
От Pokrovsky~stanislav
К 7-40 (12.10.2007 03:57:02)
Дата 12.10.2007 14:39:03

Re: С Авиабазы...

>>1)При близкой к прозрачности плазме пламени излучает весь объем газа КС. И с ростом радиуса линейно растет плотность потока.
>
>Плазме? В КС уже плазма? :) Покровский, если в КС термализованный газ - то прозрачный термализованный газ вообще не излучает на частотах, на которых он прозрачный. :) Закон Кирхгофа Вы хоть запомните, наконец?

А система излучающих на всех частотах частиц углеродной сажи, расположенных на расстоянии километр друг от друга, - по тому же закону Кирхгофа - абсолютно непрозрачна? - Несомненно,- если толщина слоя таких частиц типа миллиона или миллиарда километров!

Впрочем, это уже не одноходовка, а двухходовка - Вам как бы не по зубам.

Хотя... это ровно Ваша астофизическая задача переноса излучения в разреженных газах. Где атом от атома далеко. А спектр излучения строго идентичен спектру поглощения(с точностью до допплеровского уширения линий). Как считаете-то? Подставляете цифирь в стандартную программку?

"Никогда ты не станешь майором"!
От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (12.10.2007 14:39:03)
Дата 12.10.2007 16:37:03

Re: С Авиабазы...

>>Плазме? В КС уже плазма? :) Покровский, если в КС термализованный газ - то прозрачный термализованный газ вообще не излучает на частотах, на которых он прозрачный. :) Закон Кирхгофа Вы хоть запомните, наконец?
>
>А система излучающих на всех частотах частиц углеродной сажи, расположенных на расстоянии километр друг от друга, - по тому же закону Кирхгофа - абсолютно непрозрачна? - Несомненно,- если толщина слоя таких частиц типа миллиона или миллиарда километров!

Так. Следующие темы для изучения Покровским - "Термодинамическое равновесие", "Условия термодинамическиго равновесия", "Равновесное излучение".

>Впрочем, это уже не одноходовка, а двухходовка - Вам как бы не по зубам.

Когда означенные 3 темы будут освоены, ответьте себе на контрольный вопрос: находится ли крайне разреженная среда в равновесии с плотным потоком излучения? Является ли такая среда термализованной? Имеется ли в ней ЛТР?

>Хотя... это ровно Ваша астофизическая задача переноса излучения в разреженных газах. Где атом от атома далеко. А спектр излучения строго идентичен спектру поглощения(с точностью до допплеровского уширения линий).

В астрофизических задачах, "где атом от атома далеко", спектр излучения НЕ идентичен спектру поглощения. Угадайте, почему.

>Как считаете-то? Подставляете цифирь в стандартную программку?

Да. Сам написал программку, сам подставляю цифирь. ;)
От Pokrovsky~stanislav
К 7-40 (12.10.2007 16:37:03)
Дата 12.10.2007 21:29:17

Re: С Авиабазы...


>Когда означенные 3 темы будут освоены, ответьте себе на контрольный вопрос: находится ли крайне разреженная среда в равновесии с плотным потоком излучения? Является ли такая среда термализованной? Имеется ли в ней ЛТР?

Как я это должен понимать?

Что в КС не собственное излучение водяного пара и углекислоты, а в серединке двигателя горит лампочка, создающая плотный поток энергии?

Или Вы этим хотите сказать, что Ваши навыки счета переноса излучения, применяемые в астрофизике для расчетов переноса излучения при наличии внешних потоков, -слишком специальны - и не предполагают знания таких вещей как излучение и поглощение лучистой энергии одним и тем же веществом в условиях неплохой прозрачности - когда длина пробега излучения сопоставима с размерами объекта(пламени камеры сгорания, например). - ???
Иначе - когда спектральная оптическая толща вещества для спектра собственного излучения/поглощения - масштаба единицы.

Со вторым я типа как бы согласен. Задачки на реальные оптические толщи много сложнее задачек на малые или очень большие толщи. Можно и не уметь. Не предосудительно.

Предосудительно иное. Не понимать глубокой аналогии между молекулярно-кинетическими представлениями и процессами переноса излучения. Говорить, что если вещество поглощает, то оно как бы и не светит, это все равно что говорить о том, что коль молекулы сталкиваются и не позволяют другим молекулам лететь прямолинейно и равномерно, то типа молекулы заключенного в сосуде газа не будут бомбить стенки. - Ума палата!
От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (12.10.2007 21:29:17)
Дата 12.10.2007 23:01:49

Re: С Авиабазы...

>>Когда означенные 3 темы будут освоены, ответьте себе на контрольный вопрос: находится ли крайне разреженная среда в равновесии с плотным потоком излучения? Является ли такая среда термализованной? Имеется ли в ней ЛТР?
>
>Как я это должен понимать?

Что "это"? Как Вам понимать физику? Вряд ли смогу ответить. Хотелось бы, конечно, чтоб Вы её понимали так, как её понимают физики. Но я уже не могу на это надеяться. :(

>Что в КС не собственное излучение водяного пара и углекислоты, а в серединке двигателя горит лампочка, создающая плотный поток энергии?
>Или Вы этим хотите сказать, что Ваши навыки счета переноса излучения, применяемые в астрофизике для расчетов переноса излучения при наличии внешних потоков, -слишком специальны - и не предполагают знания таких вещей как излучение и поглощение лучистой энергии одним и тем же веществом в условиях неплохой прозрачности - когда длина пробега излучения сопоставима с размерами объекта(пламени камеры сгорания, например). - ???

Я хочу Вам сказать, что Вы могли бы выучить, что такое теромодинамическое равновесие, что такое равновесное излучение, что такое лучистое равновесие. Выучив это, Вы могли бы определиться, имеется ли термодинамическое равновесие в КС, является ли излучение в КС равновесным. Определившись, Вы могли бы решить: Вы желаете опровергать законы излучения, например, закон Кирхгофа, прямо сейчас, или отложите это дело на будущее, или вообще не будете этого делать.

>Иначе - когда спектральная оптическая толща вещества для спектра собственного излучения/поглощения - масштаба единицы.

Термодинамическое равновесие - есть или нет? Есть или нет? Есть или нет? Недавно (27.09.2007 10:36:35) Вы говорили, что есть. Вы по-прежнему так думаете? Если нет, так и скажите. Если да, то объясните, как в Вашей голове совмещается ЛТР с единичной оптической толщой. Впрочем, я догадываюсь, как. Так же, как 500 тонн-сил на 135 тоннах массы с 16-ю «же» ускорения.

>Со вторым я типа как бы согласен. Задачки на реальные оптические толщи много сложнее задачек на малые или очень большие толщи. Можно и не уметь. Не предосудительно.

Я разве Вас за ЭТО осуждаю? ;)

>Предосудительно иное. Не понимать глубокой аналогии между молекулярно-кинетическими представлениями и процессами переноса излучения. Говорить, что если вещество поглощает, то оно как бы и не светит, это все равно что говорить о том, что коль молекулы сталкиваются и не позволяют другим молекулам лететь прямолинейно и равномерно, то типа молекулы заключенного в сосуде газа не будут бомбить стенки. - Ума палата!

Покровский, когда Вы выучите, наконец, что такое равновесие излучения с веществом, каковы условия лучистого равновесия; и когда Вы определитесь, есть ли ЛТР в КС – тогда сумеете оценить аналогию молекул и фотонов. Может, тогда узнаете даже, в чём их разница.
От Pokrovsky~stanislav
К 7-40 (12.10.2007 23:01:49)
Дата 12.10.2007 23:10:41

Re: С Авиабазы...

>Что "это"? Как Вам понимать физику? Вряд ли смогу ответить. Хотелось бы, конечно, чтоб Вы её понимали так, как её понимают физики. Но я уже не могу на это надеяться. :(

Ладно, 7-40. Прочел Вас.
Не надо Вам больше ни на что надеяться. Вы - уже безнадежны.

Идите к лешему...
От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (12.10.2007 23:10:41)
Дата 12.10.2007 23:48:32

Re: С Авиабазы...

>>Что "это"? Как Вам понимать физику? Вряд ли смогу ответить. Хотелось бы, конечно, чтоб Вы её понимали так, как её понимают физики. Но я уже не могу на это надеяться. :(
>Ладно, 7-40. Прочел Вас.
>Не надо Вам больше ни на что надеяться.

Дык я и так уже не особо надеюсь... :(

>Вы - уже безнадежны.

Да ладно я. Вы-то хоть смогли освоить связь между оптической толщой и лучистым равновесием? Смогли понять, чем линия отличается от её проекции, чем трёхмерная картина отличается от двухмерной?

>Идите к лешему...

Ну, не гневитесь, не гневитесь так. Это
От Pokrovsky~stanislav
К 7-40 (12.10.2007 23:48:32)
Дата 13.10.2007 10:54:01

Re: С Авиабазы...

Я не гневаюсь.

Я опасаюсь навредить либо Вашему здоровью, либо Вашему положению в том обществе, где Вы живете.

Несколько перепадов настроения при написании одного слова, видимые по Вашему рисунку, - это как бы не самый простой случай даже для профессионала.

Очень сильно подозреваю, что причиной нынешнего Вашего далеко не лучшего состояния - оказался именно я.

Поэтому просто идите к лешему.
И не принимайте близко к сердцу.
От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (13.10.2007 10:54:01)
Дата 13.10.2007 11:24:43

Re: С Авиабазы...

>Я опасаюсь навредить либо Вашему здоровью, либо Вашему положению в том обществе, где Вы живете.

Эт вряд ли. :)

>Несколько перепадов настроения при написании одного слова, видимые по Вашему рисунку, - это как бы не самый простой случай даже для профессионала.

Покровский, дело запущено гораздо больше. Дядюшка 7-40 вообще почти отучился писать. В последние годы он от руки пишет только наброски на бумаге для себя и на доске для студентов. :(

>Очень сильно подозреваю, что причиной нынешнего Вашего далеко не лучшего состояния - оказался именно я.

Дядюшка 7-40 в прекрасном, просто в прекрасном состоянии. :)

>Поэтому просто идите к лешему.
>И не принимайте близко к сердцу.

Да мне что? Я-то пойду. Но вот что Вы будете делать с программой "Аполлон"? Она-то к лешему не пойдёт. ;)
От Pokrovsky~stanislav
К 7-40 (13.10.2007 11:24:43)
Дата 13.10.2007 12:00:00

Re: С Авиабазы...

>Да мне что? Я-то пойду. Но вот что Вы будете делать с программой "Аполлон"? Она-то к лешему не пойдёт.

Искренно рад Вашему бодрому настроению. Но все-равно - поберегите себя.

А за программу не беспокойтесь.
Рано или поздно и она отправится туда же.

Понимаете ли, работа у нас такая. И забота наша простая...
От Дядюшка ВВ
К Pokrovsky~stanislav (13.10.2007 12:00:00)
Дата 13.10.2007 12:13:56

Re: С Авиабазы...

Айайай г-н Покровский. Вижу аргументы кончились и началась "посылаловка". Ну вы прям как в детском саду, честное слово. Вы помните - за придание своим видениям черт реальности тут наказывают (и за обсуждение личностей участников форума тоже). Я тут читаю тему и узнаю очень много интерестного по программе Аполлон - за что вам и 7-40 спасибо. Жалко только, когда хорошая и аргументированная дисскуссия трансформируется в детский сад, г-н Покровский :(
От Pokrovsky~stanislav
К Дядюшка ВВ (13.10.2007 12:13:56)
Дата 13.10.2007 15:21:01

Re: С Авиабазы...

>Айайай г-н Покровский. Вижу аргументы кончились и началась "посылаловка". Ну вы прям как в детском саду, честное слово. Вы помните - за придание своим видениям черт реальности тут наказывают (и за обсуждение личностей участников форума тоже). Я тут читаю тему и узнаю очень много интерестного по программе Аполлон - за что вам и 7-40 спасибо. Жалко только, когда хорошая и аргументированная дисскуссия трансформируется в детский сад, г-н Покровский :(

Вы бы проблему детского сада и детсадовской аргументации в форме пригодных только для заборов рисунков, - обсудили бы как-нибудь у себя в узком кругу на Идиот-клубе.

Делегировали бы сюда более уравновешенного и откровенно думающего над аргументацией оппонентов Никомо.
А 7-40 поставили бы в угол и дня на два лишили бы его мороженного...
От Дядюшка ВВ
К Pokrovsky~stanislav (13.10.2007 15:21:01)
Дата 13.10.2007 20:09:01

Re: С Авиабазы...

>Делегировали бы сюда более уравновешенного и откровенно думающего над аргументацией оппонентов Никомо.

Хорошо. Я напишу, что вы его сюда приглашаете.
От Pokrovsky~stanislav
К Дядюшка ВВ (13.10.2007 20:09:01)
Дата 13.10.2007 21:04:39

Но Боливар не вывезет двоих!

>>Делегировали бы сюда более уравновешенного и откровенно думающего над аргументацией оппонентов Никомо.
>
>Хорошо. Я напишу, что вы его сюда приглашаете.

Не надо рассматривать вопросы по-отдельности.
Я как бы просил 7-40 в угол поставить.

А Никомо делегировать - взамен
_______________________________________

У вас, в идиот-клубе, народ вопросы задавать натаскался - умеет изматывать до состояния выжатого лимона.
От 7-40
К Pokrovsky~stanislav (12.10.2007 03:34:27)
Дата 12.10.2007 03:53:10

Re: С Авиабазы...

>И сопоставьте эту логику с тем, что американцам потребовалось на более крупном двигателе ставить новый более высокожаропрочный материал. - По логике критиков: не ставить, а вписывать в описание 1976 года.

В чём логика критиков? В том, что этот материал на самом деле неправильный и двигатель с ним поломался бы? А зачем тогда в 76-м году вписали неправильный материал, который поломался бы? Почему не вписали правильный, который не ломался? И почему из никелевых сплавов сплошь и рядом продолжали делать трубки регенеративных рубашек и тогда, в 70-х, у того же "Шаттла"?

>А частными вопросами точности отношений площадей, тяги - не занимайтесь. Я обычно делаю модельные прикидки на кончике пера. От прикидок точность и не требуется. Требуется логика. Увеличение или снижение, например.

"А частными вопросами тех томов теории и практики создания реальной техники не занимайтесь. Мне вот этого не нужно. Я вот обычно в эти тома не заглядываю даже, а делаю потрясающие открытия во всех областях познания на кончике пера. Меня не волнует точность, меня волнует логика. Я сам себе такой логичный..." :))))
От Pokrovsky~stanislav
К Pokrovsky~stanislav (11.10.2007 10:16:30)
Дата 11.10.2007 13:37:32

С Авиабазы - 6 - исходный текст


Ещё два поста
_________
Pokrovsky~stanislav> В этой области потоков возникает такое мерзкое явление как кризис теплоотдачи. Скажем, переход к пленочному кипению на стенках - и резкому снижению теплопередачи от стенок в тепловой поток. Если этого не знать из эксперимента, то теоретик, прикидывающий потоки для гипотетической Ф-1 аппроксимирует кривую зависимости числа Нуссельта(пропорционального коэф. теплоотдачи) от числа Рейнольдса на чуть более быстрый поток - и думает, что все в порядке. А в реальности такого режима теплоотдачи может просто не существовать.

Температурные градиенты в КС (типовой пример):
Температура в КС - 3000°К
Температура на внутренней стенке со стороны КС - 700°К
Температура на внутренней стенке со стороны жидкости(снаружи) - 530°К
Температура в жидкости (средняя) - 420°К
Температура на внешней стенке снаружи - 340°К
(при температуре окр.среды - 294°К)

Итак, разберем, что такое пленочное кипение. Если температура стенки существенно больше температуры кипения жидкости, то непосредственно на стенке возможно вскипание частиц жидкости.
При достаточно большой скорости течения жидкости и сравнительно небольшом превышении температуры стенки над температурой кипения образующиеся паровые пузырьки сносятся потоком и, попадая в толщу жидкости, снова конденсируются, поскольку средняя температура жидкости ниже температуры кипения.
При такой картине, когда образующиеся пузырьки пара тут же исчезают и жидкость остается однофазной, охлаждение не нарушается.
Больше того, такое местное вскипание интенсифицирует теплообмен.
Если температура стенки значительно превышает температуру кипения жидкости, то кипение на стенке протекает более интенсивно и образовавшиеся пузырьки пара на поверхности сливаются и образуют паровую пленку: поток становится двухфазным, режим охлаждения - пленочным.
Вначале паровая пленка неустойчива, она постоянно сносится потоком в виде больших пузырей, а не ее месте возникает новая.
Затем устойчивость пленки повышается. С момента появления на поверхности паровой пленки контакт жидкости со стенкой нарушается, и поскольку теплоотдача в пар значительно меньше, чем в жидкость, то в местах пленочного охлаждения эффективность теплосъема резко уменьшается, возрастает температура стенки, которая может превысить допустимую.
Но! Если давление в охлаждающем тракте меньше критического давления данной жидкости, то допустимая температура жидкостей ограничивается температурой кипения.
Если же давление в тракте превышает критическое давление, то температуры кипения как таковой нет и при любой температуре нагрева поток будет однофазный.
Отсюда при перегреве жидкости выше критической температуры никакого кипения не будет, и скачкообразного ухудшения теплосъема тоже не будет. Критическое давление для керосина всего 2 МПа.
В тракте охлаждения F-1 давление не ниже 8 МПа. Критическая температура для керосина - 678°К.
Таким образом, В РЕАЛЬНОСТИ, никакого пленочного охлаждения в керосиновом тракте не будет.
Кстати, такого режима, при котором охладитель может закипеть, В РЕАЛЬНОСТИ обычно старались избегать.
Каким образом? Если в каком-либо месте на стенке условия теплосъема не выполняются, то в этом месте снижают тепловой поток.
Наиболее просто и эффективно это достигается созданием возле стенки слоя газа с пониженной температурой - это называется внутреннее охлаждение КС.
Внутреннее охлаждение организуется соотвествующим расположением и подбором расходных характеристик форсунок на периферии головки КС (в пристеночном слое создается избыток, как правило, горючего).
После выгорания топлива образуются ПС с более низкой температурой, чем в основном потоке.
Ввиду сравнительно слабого поперечного перемешивания ПС при их движении вдоль КС пристеночный слой, созданный головкой, достаточно устойчив и может сохраняться на значительном протяжении.

И еще. У Станислава, как всегда, все наоборот. При увеличении скорости охладителя возникнет кризис теплоотдачи?
Nu=alfaж*d/lambda;
alfaж - коэффициент теплоотдачи, d-размер, lambda - коэффициент теплопроводности
Re=m`*d/(F*mu);
m` - расход охладителя, d - размер канала, F - площадь канала, mu - вязкость
Pr=mu*Cp/lambda;
Cp - теплоемкость
Nu=F(Re,Pr); (причем главным здесь будет Re, а не Pr : Re^(0,8) Pr^(0,4))
скорость движения охлаждающей жидкости влияет на величину alfaж, причем с увеличением этой скорости alfaж тоже увеличивается.
Для керосина (к примеру): при скорости 1 м/с теплосъем - 2,4 МВт/м2, а при скорости 8,5 м/с теплосъем - 6,4 МВт/м2.
Что может помешать теплосьему?
1. поменяется направление теплового потока? Тогда, конечно Pr изменится. Но только почему должно измениться это направление?
2. При течении жидкости по изогнутому каналу из-за влияния инерционных сил возникает в поперечном сечении канала т.наз. вторичная циркуляция, ИНТЕНСИФИЦИРУЮЩАЯ теплообмен
3. При течении потока в канале с шероховатыми стенками в екоторых случаях теплообмен ИНТЕНСИФИЦИРУЕТСЯ из-за турбулизирующего влияния бугорков шероховатости.
4. Изменение вязкости жидкости от температуры. У керосина от 20°С до 200°С вязкость падает примерно в два раза.

Pokrovsky~stanislav> Но я, называется, пока не берусь этот момент анализировать

Правильно. Не стоит.

Отредактировано Nikomo (Вчера 22:52:47)

Сообщить модератору | Цитировать
Nikomo, Вчера 22:46:28 #1619

Nikomo
Новичок
Зарегистрирован: 2007-08-04
Сообщений: 34
Репутация участника
Блог участника
Темы с его участием
Все сообщения участника
Форум С.Кара-Мурзы : Статья
>>> Так для двигателя, который взят для примера, удельный тепловой поток на участке КС - 3-4 Вт/м2, а на участке критического сечения - 6-7 Вт/м2.
>> Снова странно - всего-то 4 Ватта на целый квадратный метр??!! Так мало??!!

> Опечатка?

Действительно, неправильно написал, поторопился...
не Ватт, а МЕГАВАТТ (то есть, миллион, 106)

> Я не знаю, что Никомо называет КПД двигателя, может, какой-то особый параметр так называется.
> Вот, наверное, этот параметр и назван "кпд" - отношение энергии вылетающих газов к выделившейся энергии.

это почти что так. Только словом "кпд" называю его не я, а Добровольский М.В. (Синярев Г.Б.,Добровольский М.В."ЖРД. Теория и проектирование")
Имеется в виду кпд СГОРАНИЯ, то есть степень полноты преобразования энергии топлива в тепловую энергию. Неполнота эта определяется двумя причинами: физическая неполнота сгорания и-за плохого перемешивания и неравномерного распределения компонентов топлива по КС, а также вследствие недостатка времени для полного завершения процесса сгорания; другая причина - диссоциация продуктов сгорания. Затрата тепла на диссоциацию может доходить до 30% от теплотворной способности.
Но есть и еще кпд - расширения. Он представляет собой степень превращения тепловой энергии, выделяющейся в камере сгорания в располагаемую работу расширения.
Первой причиной, вызывающей потери в процессе расширения, является то, что вследствие конечных размеров выходного сечения сопла нельзя расширить продукты сгорания до давления, равного нулю, а, следовательно, и до температуры, равной нулю.
Второй вид потерь в процессе расширения - это потери трения, теплопередачи и пр.
(причем такие кпд - это не коэффициенты потерь, коэффициенты потерь равны корню из этих кпд)

Pokrovsky~stanislav> А через 6 секунд движок уже греет обращенную к пламени поверхность - по полной программе.

А через 5-6 секунд в камере уже установившийся режим, и номинальная тяга ОК, а охлаждение работает на полную.
Итак, как происходил запуск на F-1:
После предварительного ЗАХОЛАЖИВАНИЯ и заливки насосов компонентами топлива открываются в определенной последовательности пусковые клапаны. Компоненты под действием гидростатического напора и давления наддува поступают в первую очередь в ЖГГ. Зажигание компонентов в ЖГГ производится пиротехническим способом. Такое же пиротехническое зажигание устроено в сопловом насадке, в котором поджигается отработанный на турбине генераторный газ с кислородом, поступающим в камеру раньше горючего. Образовавшися генераторный газ раскручивает турбину, поднимая давление подачи обоих компонентов топлива По достижении определенного его значения происходит открытие главных пусковых клапанов подачи компонентов в камеру. Зажигание в камере - химическое. Для этого устроен блок подачи пускового горючего, самовоспламеняющегося с кислородом. В качестве пускового горючего применялась смечь триэтилбора с триэтилалюминием, которая находилась в спецгильзе. При включении главного клапана горючего срабатывает управляющий клапан пускового блока. Под действием давления горючего гильза с пусковой смесью разрушается, и в форсунки сначала поступает эта смесь, которая сразу воспламеняется с кислородом, поступившем в камеру несколько раньше горючего. После поступления на форсунки основного горючего -керосина, последний воспламеняется от пусковых продуктов сгорания, а пусковой блок отключается.
От Pokrovsky~stanislav
К Pokrovsky~stanislav (11.10.2007 13:37:32)
Дата 11.10.2007 14:46:17

Замечание

>Nu=alfaж*d/lambda;
>alfaж - коэффициент теплоотдачи, d-размер, lambda - коэффициент теплопроводности
>Re=m`*d/(F*mu);
>m` - расход охладителя, d - размер канала, F - площадь канала, mu - вязкость
>Pr=mu*Cp/lambda;
>Cp - теплоемкость
>Nu=F(Re,Pr); (причем главным здесь будет Re, а не Pr : Re^(0,8) Pr^(0,4))
>скорость движения охлаждающей жидкости влияет на величину alfaж, причем с увеличением этой скорости alfaж тоже увеличивается.
>Для керосина (к примеру): при скорости 1 м/с теплосъем - 2,4 МВт/м2, а при скорости 8,5 м/с теплосъем - 6,4 МВт/м2.

В формуле для теплообмена в трубе есть существенная(для понимания фактического положения дел читателями) неточность. Было бы корректно функцию зависимости числа Нуссельта выписать в явном виде:

Nu = 0.022 x [Re^(0,8) Pr^(0,4)] - ф-ла Сукомела - 1962 год.

Коэффициент, как видим, существенный, снижающий расчетный коэффициент теплоотдачи почти в 50 раз.

В несколько более ранней ф-ле Михеева этот коэф. 0.021 - непринципиально.

Очень хотелось бы, чтобы автор ответа привел свои табличные данные для керосина, использованные в расчете. У меня по керосину нет ничего.
А вот, как я полагаю, по близкому к нему по составу и свойствам трансформаторному маслу есть.

При 120 Цельсия
Pr=34.9
mu= 1.92x10^6 (СИ)
lambda = 0.1 (СИ)

Для вычисления числа Re формула для круглой трубы может быть упрощена

Re=v*d/mu

При диаметре сечения трубки 2-10 мм и менее и скорости трансформаторного масла 1 м/с число Рейнольдса попадает в переходную область 2000