От Pokrovsky~stanislav Ответить на сообщение
К Pokrovsky~stanislav
Дата 11.03.2008 10:06:39 Найти в дереве
Рубрики Прочее; Манипуляция; Версия для печати

Отдельно для 7-40

В связи с очередным комментарием на Авиабазе специально разъясняю.

1) Конечное давление - не есть давление на срезе сопла. Это давление до которого имеет возможность расширяться газ. Он продолжает расширяться и разгоняться и после сопла.
Мной использован простой вариант вывода формулы для конечной скорости струи, истекающей из отверстия. Этот вывод является общепринятым. В частности, он использован в Д.В.Сивухин "Курс общей физики. Термодинамика и молеклярная физика", т.2, параграф 26(в издании 2005 года).

2) По беспокоящему 7-40 вопросу об истечении в вакуум.

Модель упрощенная. Истечение здесь полагается ламинарным, хотя истечение в вакуум всегда турбулентное. Кроме этого, при малых температурах газы становятся существенно неидеальными(в частности, конденсируются в капельную жидкость -С.П.) и перестает действовать закон постоянства отношения Сp/Cv - теплоемкостей при постоянном давлении и при постоянном объеме.
Данное объяснение, кроме иллюстрации с конденсацией, - попросту из того же параграфа Сивухина - чтобы у 7-40 не возникало сомнений в общеизвестности.
3)Неидеальность истекающих газов двигателя Ф-1 в менее упрощенной модели проявляется в том, что самая легкая компонента выхлопа - водяные пары - буквально за срезом сопла начинают конденсироваться в то, что нами воспринимается как "дым".
Так, при температуре 231 К давление насыщенных паров воды как раз равно атмосферному давлению за бортом ракеты на высоте разделения - масштаба 10 Па. Т.е. на внешней границе струи, имеющей еще достаточно высокое давление,- уже реализуются условия для конденсации. Впрочем, сама забортная температура тоже этому способствует(она ниже 231 К).

Эта конденсация еще сильнее снижает вероятность какой-либо молекуле полететь вперед с высокой скоростью.