От Skvortsov
К Alexeich
Дата 13.05.2019 11:56:44
Рубрики 1941; Стрелковое оружие;

Re: А на...


>>>Во первых, читал, а во-вторых, вы не стесняйтесь, укажите на замеченную ерунду. Может, дело в том, что товарищ Благонравов все же не спец в темломассобмене, а может быть, вы не поняли, что прочли?
>>
>>1) Нет при охлаждении ствола тепломассообмена. Есть теплопередача. Вы пытаетесь оперировать терминами, смысла которых не понимаете.
>
>??? Тепломасообмен есть - в кожухе. Ствол, разумеется. не плавится и не "тепломасообменивается", ну может быть - оджин раз :)

И в кожухе нет тепломассообмена между кипящей и свежей жидкостью, до начала долива свежей воды после отстрела двух лент по 250 патронов. И после начала долива нет при охлаждении ствола тепломассообмена.

Проблема в том, что я в учебнике на графике, составленном на основе заводских опытов, вижу, что после отстрела первой ленты очередями в течении 50 секунд наружная температура ствола достигает 250 градусов, и за тридцать последующих секунд задержки падает до 200 градусов. Затем за следующие 25 секунд расстреливают вторую ленту и наружная температура ствола поднимается до 280 градусов. Затем идет долив воды и наружная температура ствола за 25 секунд падает с 280 до 60 градусов.


Но люди на основе личного опыта и заодно пиная профессора начинают рассказывать, что

>При остановке стрельбы ствол в воде очень быстро (секунды) примет температуру близкую к Т воды, слив тоже не мгновенный, а охлаждение с, допустим, 120 до 20 повредить стволу не должно.

>С чего бы, если ствол в воде? Вода-то в среднем, после 500 выстрелов не кипит, ее температура 80-90 градусов. Соответственно, ствол будет иметь температуру чуть больше 100 градусов на поверхности, контактирующей с жидкостью.


>
>Не кажется ли уважаемым спорщикам, что требование не заливать золодную воду непосредственно после слива воды, связано скорее не с желанием не повредить ствол из-за термических напряжений (хотя и такой сценарий не исключен), а с тем, что более хрупкий кожух может "повести", подтекания в сальниках возникнут? Кжоух-то паяный изначально, технологии 19 в. Ближайший аналог - наливание холодной воды в самовар непосредственноп после выливания всего кипятка, немало самоваров бесславно погибло в процессе (трескались паяные швы).

Вот специалисты-оружейники в наставлении прямо пишут причину "так как от резкого охлаждения ствол может испортиться", но люди на основании наблюдений за самоварами будут рассказывать о хрупких кожухах.
От Alexeich
К Skvortsov (13.05.2019 11:56:44)
Дата 13.05.2019 18:19:35

Re: А на...

>И в кожухе нет тепломассообмена между кипящей и свежей жидкостью, до начала долива свежей воды после отстрела двух лент по 250 патронов. И после начала долива нет при охлаждении ствола тепломассообмена.

Это терминологические загогулины. честно говоря малоинтересные. В ВУЗовском курсе обмен теплом между холодной и горячей жидкостью при наливании первой в последнюю называют тепломассообменом. В другом возможно не называют.

>Проблема в том, что я в учебнике на графике, составленном на основе заводских опытов, вижу, что после отстрела первой ленты очередями в течении 50 секунд наружная температура ствола достигает 250 градусов, и за тридцать последующих секунд задержки падает до 200 градусов. Затем за следующие 25 секунд расстреливают вторую ленту и наружная температура ствола поднимается до 280 градусов. Затем идет долив воды и наружная температура ствола за 25 секунд падает с 280 до 60 градусов.

Т.е. через минуту непрерывной стрельбы ствол находится в "паровой рубашке" из закипевшей воды, так?

>Вот специалисты-оружейники в наставлении прямо пишут причину "так как от резкого охлаждения ствол может испортиться", но люди на основании наблюдений за самоварами будут рассказывать о хрупких кожухах.

Жа, пожалуй. кожух это несколько млаовероятно и гипотетически в силу того, что если он раскалился свыше 100 градусов (как опзабытый самовар), то стволу уже каюк.
То что ствол может быть поврежден при неравномерном охлаждении (вплне можно создать разницу температур в ~200 градусов с соотвю термическими напряжениями, наскю понимаю - весьма допустимо даже из общетеоретических соображений.
От Skvortsov
К Alexeich (13.05.2019 18:19:35)
Дата 13.05.2019 18:56:08

Re: А на...


>
>Это терминологические загогулины. честно говоря малоинтересные. В ВУЗовском курсе обмен теплом между холодной и горячей жидкостью при наливании первой в последнюю называют тепломассообменом. В другом возможно не называют.


Просто Выше обсуждались процессы и температуры ДО заливки холодной воды.

>>Проблема в том, что я в учебнике на графике, составленном на основе заводских опытов, вижу, что после отстрела первой ленты очередями в течении 50 секунд наружная температура ствола достигает 250 градусов, и за тридцать последующих секунд задержки падает до 200 градусов. Затем за следующие 25 секунд расстреливают вторую ленту и наружная температура ствола поднимается до 280 градусов. Затем идет долив воды и наружная температура ствола за 25 секунд падает с 280 до 60 градусов.
>
>Т.е. через минуту непрерывной стрельбы ствол находится в "паровой рубашке" из закипевшей воды, так?

Да. Если успели за эту минуту произвести 250 выстрелов. Но ленту можно выпустить и за 25 секунд.
От bedal
К Skvortsov (13.05.2019 11:56:44)
Дата 13.05.2019 12:59:48

А Вы ничего не путаете? Какие-то не-водные цифры приводите

Лента Максима - это 250 патронов. Один патрон предельно выделяет порядка 10кДж тепла, чего хватает на нагрев литра воды на два градуса. Штатных пяти литров, соответственно, на 0.4°
250 отстреленных патронов, выходит, как раз вскипятят пять литров. В идеальных условиях и без уноса тепла при кипении, с уносом тепла потребуется раза в полтора больше.
Это - в теории, без потери тепла через кожух и затворную часть пулемёта, без уноса тепла с горячей гильзой и истеканием горячих газов. Тупо умножаем теплотворную способность 3г пороха на 250 и вычитаем дульную энергию.
От Skvortsov
К bedal (13.05.2019 12:59:48)
Дата 13.05.2019 13:31:41

Re: А Вы...


https://www.youtube.com/watch?v=2sFVBkGq6vY

От bedal
К Skvortsov (13.05.2019 13:31:41)
Дата 13.05.2019 14:35:43

извините, ссылки на видео не принимает душа

Останусь в неведении... и в прежнем понимании того, что при наличии жидкой воды температуры поверхности за 200° недостижимы. В качестве примера могу кинуть ссылки на то, что в ПЭТФ-бутылке можно кипятить воду на костре. Но - вдруг Вы тоже не любите ссылки на видео без поясняющего текста?
От Skvortsov
К bedal (13.05.2019 14:35:43)
Дата 13.05.2019 16:58:32

Re: извините, ссылки...

>Останусь в неведении... и в прежнем понимании того, что при наличии жидкой воды температуры поверхности за 200° недостижимы.

Вот тут говорят о температуре поверхности при пленочном кипении:

http://elib.psu.by/bitstream/123456789/3194/23/11v_-_kipenie.pdf

Вот тут в главе 30. "ВОДА И СНЕГ В ПУЛЕМЕТЕ" подобие Вашего расчета:

https://sheba.spb.ru/za/fizika-voina2-1931.htm
От bedal
К Skvortsov (13.05.2019 16:58:32)
Дата 13.05.2019 19:06:05

Re: извините, ссылки...

>Вот тут говорят о температуре поверхности при пленочном кипении:
Увы, два соображения снижают применимость приведённого (и, несомненно, интересного) материала:
1. если бы ствол был неподвижен, процесс был бы похож на описанное плёночное кипение. Но автоматика Максима работает на отдаче ствола, он непрерывно двигается. Плюс неизбежные вибрации... переход к плёночному кипению следует признать в таких условиях - нереальным.
2. Теплоотдача при плёночном кипении может оказаться хуже, чем при воздушном охлаждении (газовой конвекции практически нет, плотность пара значительно меньше плотности воздуха, площадь контакта крайне мала - нет рёбер теплоотдачи и т.п.). Следует признать, что, если бы такой эффект действительно существовал на практике - пулемётов с водяным охлаждением вообще бы не существовало.

>Вот тут в главе 30. "ВОДА И СНЕГ В ПУЛЕМЕТЕ" подобие Вашего расчета:
и, заметьте, со сходным результатом. Выходит, физические соображения навскидку - не подвели. Уже хорошо.

Всё вполне нормально и физично: размер ленты и объём воды подобраны как раз так, чтобы отстрел одной ленты доводил воду до кипения - но не кипятил (для первой ленты). Получается правильный компромисс, позволяющий отстреливать несколько лент при малом расходе воды - и при этом уменьшить объём и массу потребной воды до разумного предела.

В то, что при стрельбе ствол максима разогревается более, чем до 200° - продолжаю не верить. Возможно, это температура той части, которая водой не охлаждается? Того же затвора, казённой части ствола...
От Skvortsov
К bedal (13.05.2019 19:06:05)
Дата 13.05.2019 21:45:42

Кстати, про охлаждение:


Поскольку перегрев для ГШ-301 опасен еще и тем, что в размещенном в патроннике для быстрого открытия огня (без досылания) патроне может воспламениться порох или сработать ВВ снаряда, разработчики предложили уникальную систему локального охлаждения казенной части ствола с помощью обычной воды.
Она забирает большую часть выделяющегося тепла, закипает, образуя пароводяную смесь, которая в свою очередь проталкивается по специальным наружным канавкам ствола и в виде перегретого пара выводится в окружающую среду. По словам разработчиков пушки, воды вполне достаточно для отстрела всего боекомплекта любым режимом.

https://vpk-news.ru/articles/27715

https://hsto.org/files/6c2/de8/b97/6c2de8b97ace412ca7d5794be42c5946.jpg



http://vimpel-v.com/small_arms/kkp/1160-30-mm-aviacionnaya-pushka-gsh-301.html



От bedal
К Skvortsov (13.05.2019 21:45:42)
Дата 14.05.2019 16:12:09

выходит, тут тоже нет "паровой рубашки", иначе бы так не работало. Просто кипит. (-)
От Skvortsov
К bedal (14.05.2019 16:12:09)
Дата 14.05.2019 17:58:01

В канавках ствола для охлаждения используется только пар, если Вы не заметили. (-)
От bedal
К Skvortsov (14.05.2019 17:58:01)
Дата 15.05.2019 08:16:22

Скучно становится... зачем так мелко передёргивать-то? За идею боремся?

>забирает большую часть выделяющегося тепла, закипает,
это раз
>образуя пароводяную смесь, которая в свою очередь проталкивается по специальным наружным канавкам ствола
это - два.
>и в виде перегретого пара выводится в окружающую среду.
и только здесь уже, на выходе - перегретый пар. Перегретость пара при этом не означает температуры 500 и даже 200 - вовсе не обязательно. Но ладно, я стараюсь везде делать допущения в Вашу пользу - всё равно получается, что теплоотдача в пар идёт только на финальном участке.
От Skvortsov
К bedal (15.05.2019 08:16:22)
Дата 16.05.2019 00:36:03

Немного терминов

>>забирает большую часть выделяющегося тепла, закипает,
>это раз
>>образуя пароводяную смесь, которая в свою очередь проталкивается по специальным наружным канавкам ствола
>это - два.
>>и в виде перегретого пара выводится в окружающую среду.
>и только здесь уже, на выходе - перегретый пар.



"Пар, находящийся в соприкосновении с водой имеющий одинаковую с ней температуру, равную температуре кипения при данном давлении, называется насыщенным паром. Насыщенный пар может быть влажным и сухим. Влажным насыщенным паром называется насыщенный пар содержащий мельчaйшие частицы воды, т. е. представляющий собой смесь пара и воды. Пар, получаемый в паровом котле, содержит обычно 2-5% воды (т. е. степень сухости пара соответственно равна 98-95%). Сухим насыщенным паром называется насыщенный пар, полностью освобожденный от примесей воды. Перегретым называется пар, имеющий более высокую температуру, чем насыщенный пар того же давления."

https://studopedia.ru/7_173792_dat-opredelenie-nasishchenniy-par-vlazhniy-par-suhoy-par-peregretiy-par.html

https://www.youtube.com/watch?v=MRA4ICrOT6Y


От bedal
К Skvortsov (16.05.2019 00:36:03)
Дата 16.05.2019 10:41:06

да-да-да, то есть горячее 100°. И?

учитывая, что в данном случае идёт не кипение в массе воды, а последовательный нагрев с перегревом. Ситуация, в кожухе Максима невозможная.
От Skvortsov
К bedal (16.05.2019 10:41:06)
Дата 16.05.2019 12:15:23

Корм закончился (-)
От Skvortsov
К bedal (13.05.2019 19:06:05)
Дата 13.05.2019 20:42:56

Re: извините, ссылки...

>>Вот тут говорят о температуре поверхности при пленочном кипении:
>Увы, два соображения снижают применимость приведённого (и, несомненно, интересного) материала:
>1. если бы ствол был неподвижен, процесс был бы похож на описанное плёночное кипение. Но автоматика Максима работает на отдаче ствола, он непрерывно двигается. Плюс неизбежные вибрации... переход к плёночному кипению следует признать в таких условиях - нереальным.


Не двигается ствол непрерывно. Непрерывно движется только замок.

"Рукоятка 17 (рис. 65), двигаясь по инерции, поворачивается своим длинным плечом вперед и ударом короткого плеча по ролику снизу останавливает отход рамы назад. После этого рама под действием возвратной пружины и короткого плеча рукоятки, скользящего по ролику, вместе со стволом возвращается в переднее положение. Замок же по инерции продолжает отходить назад.
…….

Движение ствола с рамой вперед ограничивается упором бронзовой гайки ствола в раструб дна кожуха.
В момент подхода ствола и рамы в крайнее переднее положение замок останавливается в заднем положении. Возвратная пружина, сматывая цепочку барабана, заставляет ось мотыля повернуться в обратном направлении и тем самым посылает замок вперед."

http://www.nastavleniya.ru/MAXIM/maxim18.html#c

Кроме того, обычно более половины времени пулемет вообще не стреляет, а ствол продолжает отдавать накопленное тепло воде.

>2. Теплоотдача при плёночном кипении может оказаться хуже, чем при воздушном охлаждении (газовой конвекции практически нет, плотность пара значительно меньше плотности воздуха, площадь контакта крайне мала - нет рёбер теплоотдачи и т.п.). Следует признать, что, если бы такой эффект действительно существовал на практике - пулемётов с водяным охлаждением вообще бы не существовало.

На график в статье еще раз посмотрите. Теплоотдача при пузырьковом, переходном и пленочном режимах кипения все равно выше теплоотдачи при свободной конвенкции без кипения.




От bedal
К Skvortsov (13.05.2019 20:42:56)
Дата 14.05.2019 06:19:45

опять неубедительно, увы

Формально Вы "отбили" мой аргумент, ствол действительно движется не всегда. Но, с учётом того, что на развитие плёночного кипения требуется время - весьма маловероятно, что возникает изолирующая тепловая подушка.

Паузы, в которых пулемёт не стреляет - ещё в большей степени исключают достижение плёночной стадии кипения. Теплоёмкость перегретого на сотню градусов ствола во многие разы меньше теплоты горения пороха.

Итого - скорее всего, "наружные части", на температуру которых Вы ссылались, это части вне кожуха.
____________
Но, замечу - у меня нет цели Вас переубедить, только хочу показать, что однозначной правоты в Ваших словах явно нет.
От Skvortsov
К bedal (14.05.2019 06:19:45)
Дата 14.05.2019 19:33:21

Re: опять неубедительно,...



>Формально Вы "отбили" мой аргумент, ствол действительно движется не всегда. Но, с учётом того, что на развитие плёночного кипения требуется время - весьма маловероятно, что возникает изолирующая тепловая подушка.

Согласно статье о кипении, это время - доли секунды. Вы видимо ее даже читать не стали.

>Паузы, в которых пулемёт не стреляет - ещё в большей степени исключают достижение плёночной стадии кипения. Теплоёмкость перегретого на сотню градусов ствола во многие разы меньше теплоты горения пороха.

Теплоёмкость перегретого на сотню градусов ствола на два порядка больше теплоты горения пороха одного патрона.

Последние 55 патронов в ленте отстреливаются за 5,5 секунд и нагреют ствол с 200 до 250 градусов. А как я уже писал выше, ствол за тридцать последующих секунд задержки охлаждается до 200 градусов. То-есть 83% теплоты сгорания последних 55 патронов поглощаются стволом за счет его огромной теплоемкости и идут на увеличение температуры ствола. И лишь затем передаются в окружающую среду во время задержки.

Более того, при стрельбе с пустым кожухом, когда почти все тепло не отводится, а поглощается стволом за счет своей теплоемкости, ствол максима позволяет расстрелять 250 патронов, нагревшись до 550 градусов.
От bedal
К Skvortsov (14.05.2019 19:33:21)
Дата 15.05.2019 09:00:07

Re: опять неубедительно,...

>Согласно статье о кипении, это время - доли секунды. Вы видимо ее даже читать не стали.

Я не только её читал, но и пытался понимание применить. Там речь о стационарных режимах, которых в пулемёте и близко нет. С движущейся поверхностью (вибрация, отдача ствола) это не проходит.

>Теплоёмкость перегретого на сотню градусов ствола на два порядка больше теплоты горения пороха одного патрона.
а давайте, Вы приведёте расчёты? Во-первых, откуда возьмётся перегрев на сотню градусов, во-вторых, какова теплоёмкость ствола (не зная массы - не буду гадать), в третьих - почему только один патрон в зачёт?

>А как я уже писал выше, ствол за тридцать последующих секунд задержки охлаждается до 200 градусов.

"внешних частей", что может означать части вне кожуха. У Вас явно некорректная импликация: выводы из ложных посылок всегда верны, и это обманывает.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%BC%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F
Там, в табличке - посмотрите на вторую пару строк, при ложных посылках.
От Skvortsov
К bedal (15.05.2019 09:00:07)
Дата 15.05.2019 23:37:39

Заграница нам поможет


Давайте я дальше не буду приводить цифры из учебников, а просто сошлюсь на вот эту книжечку:

https://www.amazon.co.uk/Vickers-Maxim-Machine-Gun-Weapon/dp/1780963823/ref=sr_1_2?keywords=Vickers-Maxim&qid=1557951247&s=books&sr=1-2

Вот из нее описание замены ствола Виккерса с водяным охлаждением:

https://b.radikal.ru/b19/1905/b5/8e27278b9455.jpg



Как мы видим, для замены ствола второй номер пулеметного расчета одевал рукавицы, так как ствол пулемета был раскален до красна.

Надеюсь, у Вас отпали вопросы по температуре ствола?


От bedal
К Skvortsov (15.05.2019 23:37:39)
Дата 16.05.2019 10:37:53

с источниками всё в порядке, но с интерпретацией данных проблемы?

>(10,000-12,000 rounds) at a steady 200rpm...
что удивительного в том, что как раз те участки ствола, за которые нужно браться - раскалены после часа непрерывной стрельбы?
От Skvortsov
К bedal (16.05.2019 10:37:53)
Дата 16.05.2019 12:14:26

"Час НЕПРЕРЫВНОЙ стрельбы" - хорошо троллите. (-)
От bedal
К Skvortsov (16.05.2019 12:14:26)
Дата 16.05.2019 13:20:10

а что не так? Максим имел практическую скорострельность 250

и это без специальных остановок на охлаждение, то есть 200rpm можно признать максимальной цифрой для отстреливания 10к патронов.

Впрочем, у меня есть предложение: Вы меня не убедили совершенно, но ведь это и не является Вашей жизненной целью?
Мне тоже не удалось привить Вам критическое осмысление источников, но кто я такой, чтобы Вас переучивать?

Потому - обменялись мыслями, и хорошо. Давайте закрывать беседу и спасибо за общение.
От Skvortsov
К bedal (16.05.2019 13:20:10)
Дата 16.05.2019 16:16:28

Вы не понимаете, что означает "практическая скорострельность 250"

>Максим имел практическую скорострельность 250 и это без специальных остановок на охлаждение

"Непрерывной стрельбой при надлежащем охлаждении ствола можно выпускать до 3000 пуль в течение 7 мин. и затем необходимо делать приостановку огня для очистки, смазки и охлаждения ствола, без которых исправность его при дальнейшей стрельбе не может быть обеспечена. Нужно пользоваться всяким перерывом для возобновления смазки механизма и особенно надульника."

С. Будаевский, Руководство для военных училищ, "Пулеметы, пистолеты и стрельба из них", 1912 г

То-есть 7 минут стреляем, затем 5 минут очищаем, смазываем и ждем охлаждения ствола. Итого практическая скорострельность 3000 выстрелов за 12 минут.

>Потому - обменялись мыслями, и хорошо. Давайте закрывать беседу и спасибо за общение.

Прощайте.