Твёрдые ракетные топлива XX

RLAN> Имею мнение, что разрыв не от некого "необдувания"

Вполне возможно. Но из личных наблюдений - практически всегда скорость горения торцевого заряда значительно выше, чем чисто канального, где диаметр критики равен или незначительно меньше диаметра канала при равных КН.

GENESIS> из личных наблюдений - практически всегда скорость горения торцевого заряда значительно выше, чем чисто канального, где диаметр критики равен или незначительно меньше диаметра канала при равных КН.

Не вижу никаких объективных предпосылок для такого поведения. Нормально - это наоборот, обдув канала сильно ускоряет.

А у тебя скорее всего топливо отслаивается от корпуса и горит снаружи между стенками, вот и получается "повышенная" скорость.

А какой был воспламенитель? его размер?

Serge77> Не вижу никаких объективных предпосылок для такого поведения. Нормально - это наоборот, обдув канала сильно ускоряет.

Насчет объективных причин и я пока подробно говорить не стану, но они есть (судя по тому, что я читал) есть и наблюдаемые объективные факты. Лично у меня при равнозначных КН кальциевая карамель и АНДДМ/силикон/алюминий горели в торцевых моторах значительно быстрей, чем в канальных бессопловиках и моторах с разгарающимся соплом. Такой же эффект (даже при 1атм у него топливо горело быстрей, чем в бессопловиках) наблюдал Кметь для бессопловиков на ПХА/силикон/алюминий. Не редки случаи, что в канальном моторе скорость горения даже меньше, чем на открытом воздухе, я об этом писал и раньше.

Serge77> А у тебя скорее всего топливо отслаивается от корпуса и горит снаружи между стенками, вот и получается "повышенная" скорость.

Вот тут врядли, как я писал мотор лопнул по всей длинне очевидно из за гидроудара (топливо то пластично), сам топливный заряд буквально въелся в паранит, пришлось его с него счищать, и все равно на параните остался слой топлива. Хотя конечно я никак не могу исключать вероятность деффектов топливного заряда.

Serge77> А какой был воспламенитель? его размер?

Воспламенителя как такового вообще не было топливо подходит прямо к соплу, то есть оно скреплено с сопловым блоком, в самом топливе канал по диаметру сопла 5-7мм в канале стопин прижатый ваткой и все.

GENESIS> Не редки случаи, что в канальном моторе скорость горения даже меньше, чем на открытом воздухе, я об этом писал и раньше.
Это даже теоретически невозможно.
GENESIS> мотор лопнул по всей длинне очевидно из за гидроудара
А при чем тут вода ?
На мой взгляд, у тебя выбило сопло из-за плохой адгезии эпоксидки к замаслянной топливом поверхности корпуса. Кстати, с подобной проблеммой может столкнуться и ROCKI при его новой технологии.

GENESIS> Насчет объективных причин и я пока подробно говорить не стану, но они есть (судя по тому, что я читал) есть и наблюдаемые объективные факты.

Ещё раз: я не спорю, что ты НАБЛЮДАЛ факты. И само собой разумеется, что у этих фактов есть причины. Только они не в скорости горения, а в чём-то другом.

Можно сделать два одинаковых мотора, но один покрасить в красный цвет. И когда этот красный взорвётся, сделать вывод, что покраска привела к повышению скорости горения.

GENESIS>> Не редки случаи, что в канальном моторе скорость горения даже меньше, чем на открытом воздухе, я об этом писал и раньше.
Azot> Это даже теоретически невозможно.

Ну как ты можешь это утверждать не имея соответствующего опыта? Вот сделай кальциевую карамель на цитрате, сожги в тестовом столбике при 1атм, получишь 7мм/сек, сожги в бессопловике с ЛД-5 получишь те же 7мм/сек, сожги с ЛД-17 получишь 5мм/сек (МЕНЬШЕ, ЧЕМ ПРИ 1АТМ), а сожжешь в торцевике при таких же КН, получишь скорости в разы больше, тесты повторялись многократно, так что если не имеешь данного опыта, то это еще не говорит, что это не возможно. У участника форума Кметь я повторюсь так же в бессопловике падала скорость горения состава - при 1атм в бронеровке горело ок 9мм/сек, в моторе меньше 6мм/сек. Не веришь - спрашивай у него. И как раз опираясь на этот эффект я приспосабливал хлорат как окислитель ТРТ. В этом процессе много тонкостей связанных с физической и химической природой топлива.

Azot> А при чем тут вода ?

А какая связь между водой и понятием гидроудар? Что во всей гидравлике применяется вода? Суть в том, что пластичная масса получив удар по торцу подобно жидкости перераспределила его на переферию корпуса, от сюда и сравнение с гидроударом, так как физическая аналогия очевидна.

Azot> На мой взгляд, у тебя выбило сопло из-за плохой адгезии эпоксидки к замаслянной топливом поверхности корпуса.

Ну неужели ты думаешь что я такой невнимательный, что не слежу за такими элементарными вещами и не учитываю их? Мои двигатели 30мм по топливу с ЛД-8,5 работают при значительных давлениях, это как минимум 50атм (определено на стенде) так вот толщина заглушки там менее 10мм, сдесь была 25мм при диаметре 25мм. Ты думаешь я не имею представления, что такое подготовка поверхности и леплю заглушки на масла и жир?

GENESIS> Ну неужели ты думаешь что я такой невнимательный, что не слежу за такими элементарными вещами и не учитываю их?

Не стану спорить, хотя то же считаю, что ты неверно трактуешь результаты своих опытов.
Я лично неоднократно испытывал торцевые заряды разных топлив и в разных условиях.
Количество опытов более 20.
Очень чувствительны к малейшим дефектам бронировки. Со скрепленными зарядами - почти все взрывались.
В тестовой камере, или вкладные в двигателе - работали.
Но зависимость никак не та, что ты предлагаешь, Кн для торцевика нужен даже чуть больший, чем для каналной шашки.
Очень сложно получить это для шашек даже с диаметром 50мм, сопло очень маленькое, легко забивается.
Испытывал -силикон, Ал, ПХА , катализированную сахарную карамель (Fe2O3), кальциевую сахарную и сорбитовую карамель.

Azot>> Это даже теоретически невозможно.
GENESIS> Ну как ты можешь это утверждать не имея соответствующего опыта? Вот сделай кальциевую карамель на цитрате, сожги в тестовом столбике при 1атм, получишь 7мм/сек, сожги в бессопловике с ЛД-5 получишь те же 7мм/сек, сожги с ЛД-17 получишь 5мм/сек (МЕНЬШЕ, ЧЕМ ПРИ 1АТМ...

Возможно и теоретически (книжки читать надо внимательней) и практически. Теоретически - это явление провала в законе эрозионного горения (как-то так вроде называется), физически объясняется просто: более интенсивным уносом тепла от горящей поверхности, что и способствует снижению теплового потока вглубь топлива, и снижению его скорости горения на небольших скоростях обдува горящей поверхности. Аналогия тому, как мы чай студим на блюдечке быстрей, дуя на него...
Практический опыт у меня тоже есть вот пример:
Средние скорости горения моего топлива в торцевых шашках при 1атм (0,28мм/с, 0,35мм/с, 0,45мм/с):

Средняя скорость горения того же топлива в кольцевой шашке моего двигателя без сопла при том же давлении составила 0,12-0,15мм/с.

RLAN> Кн для торцевика нужен даже чуть больший, чем для каналной шашки.

Для чего он нужен больший?

RLAN>> Кн для торцевика нужен даже чуть больший, чем для каналной шашки.
SashaMaks> Для чего он нужен больший?

Да, есть любители альтернативной истории
(это просто так)

Для равного с канальной рабочего давления, а ты что подумал?

RLAN> Для равного с канальной рабочего давления, а ты что подумал?

Что вдруг есть что-то.

RLAN>> Для равного с канальной рабочего давления, а ты что подумал?
SashaMaks> Что вдруг есть что-то.

Не для того, что бы спорить.
А так.

Вот твое блюдечко. Ты на него дуешь. Убираешь слой насыщенного пара и заменяешь его на более холодный и сухой воздух. Два эффекта в одном, ускорение испарения и теплообмен - чай остывает быстрее.

Вот твой мотор. В канале над поверхностью образуется переходной слой, от кипящего/возгоняющегося топлива (связки и окислителя) вступающего в реакцию к горячим продуктам этой реакции.
Теплообмен радиационный. (схема для торцевика)
Но в канале добавляется обдув, причем в основном более горячими продуктами, чем в переходном слое.
И чем более горячими продуктами происходит обдув, тем быстрее локальный нагрев, ведь радиационная составляющая нагрева не уменьшается, а может и увеличиться.
Если канал "заперт" критикой и движение в канале псевдоламинарное, с малым перемешиванием слоев, влияние этого эффекта невелико, скорость в основном зависит от давления.
Если такого "запирания" нет, эффект усиливается, переходя в эррозионное горение.

RLAN> Убираешь слой насыщенного пара и заменяешь его на более холодный и сухой воздух. Два эффекта в одном, ускорение испарения и теплообмен - чай остывает быстрее.

Ну пусть не чай, железяка раскалённая.

RLAN> Теплообмен радиационный. (схема для торцевика)

Почему радиационный? Радиационная составляющая есть, но она незначительна чаще всего. Основную роль играет теплопроводность самого газа, переходного слоя и топлива; их взаимная теплопередача.

RLAN> И чем более горячими продуктами происходит обдув, тем быстрее локальный нагрев, ведь радиационная составляющая нагрева не уменьшается, а может и увеличиться.

Не могу понять, как в пределах одного топлива можно проследить влияние зависимости локального нагрева от обдува более горячими газами?

RLAN> Если такого "запирания" нет, эффект усиливается, переходя в эррозионное горение.

Вмысле? Эффект лучистого теплообмена как-то меняется от скорости обдува горящей поверхности?

Serge77> Можно сделать два одинаковых мотора, но один покрасить в красный цвет. И когда этот красный взорвётся, сделать вывод, что покраска привела к повышению скорости горения.

Если бы я был склонен к подобному рода выводам и имел необходимый для этого склад "ума" то до ракет бы не добрался, да и школу бы не закончил...

SashaMaks> Почему радиационный? Радиационная составляющая есть, но она незначительна чаще всего. Основную роль играет теплопроводность самого газа, переходного слоя и топлива; их взаимная теплопередача.

Итак, имеем плоскость горящего топлива, краевыми эффектами пренебрегаем.
От холодного топлива к горячим продуктам реакции имеем переходной слой, в котором наблюдаем поток массы, понятно, в какую сторону.
Если процесс идет в вакууме, то теплопередача будет только в зоне топлива в твердом, жидком и кипящем состоянии. Из газовой фазы - только радиационная теплопередача. Но собственно горение при 2000-4000С и есть газовая фаза. То есть нагрев из зоны горения твердого и кипящего топлива - только радиационный.
При появлении внешнего давления теплопроводность газа из зоны горения начинает вносить свою лепту в прогрев верхнего слоя топлива, и чем больше давление - тем сильнее.
Не все так линейно, обычно есть зона неустойчивого горения, но в целом так.
Наличие потока горячих газов вдоль горящей поверхности - скорее ускоряющий фактор.

Возможно, если слой капельно газифицирующегося топлива каким то образом экранирует подлежащий слой от радиационного прогрева ( спектр поглощения как раз совпадает, капельная фаза сильно влияет, какие то еще факторы)то скорость горения открытой шашки будет выше скорости торцевой шашки в закрытом объеме, под давлением, так как свободное расширение ослабляет этот экран а прибавка от теплопередачи соответственно слабее.
Такое явление я наблюдал при работе с кальциево- сорбитовыми торцевиками Повышение Кн (и давления) слабро влияло на скорость горения и она была меньше скорости горения открытой шашки.
Это было 8лет назад и я выкладывал тогда видео

RLAN> При появлении внешнего давления теплопроводность газа из зоны горения начинает вносить свою лепту в прогрев верхнего слоя топлива, и чем больше давление - тем сильнее.

Из школьного курса физики:
Теплопроводность газа не зависит от давления.
Хоть 100 атмосфер, хоть 1/100.
Так что скорректируй свою теорию!

RLAN>> При появлении внешнего давления теплопроводность газа из зоны горения начинает вносить свою лепту в прогрев верхнего слоя топлива, и чем больше давление - тем сильнее.
Xan> Из школьного курса физики:
Xan> Теплопроводность газа не зависит от давления.
Xan> Хоть 100 атмосфер, хоть 1/100.
Xan> Так что скорректируй свою теорию!

Хорошо быть умным
А что такое теплопроводность?
А тот газ который улетел из зоны горения со скоростью локальной скорости звука не унес ли свою энергию с собой?

RLAN> Если процесс идет в вакууме, то теплопередача будет только в зоне топлива в твердом, жидком и кипящем состоянии. Из газовой фазы - только радиационная теплопередача.

Подожди, какой газ? Процесс идёт в вакууме? Тогда и радиационной составляющей общего теплового потока от газа к горящей поверхности не будет тоже.

RLAN> Но собственно горение при 2000-4000С и есть газовая фаза. То есть нагрев из зоны горения твердого и кипящего топлива - только радиационный.

Газ в КС находится везде, где может поместится хотя бы одна из его молекул, даже в пузыриках гранулярно-диффузной фазы. Газ - тело, обладающее теплопроводностью и теплопередачей. Об него можно обжечься и тем сильнее, чем выше его температура; тем быстрее, чем выше его абсолютное давление, так как тем быстрей он сообщит поверхности тепловой импульс. Вакуум на 200км в атмосфере имеет температуру 1000К вроде, но об него невозможно обжечься, так как давление ничтожно мало. Температура влияет на скорость горения, но её изменения в пределах одного топлива не могут быть столь значительны для него, чтобы вдвое менять его скорость горения и только за счёт радиационного переноса тепла. В литературе весь расчёт процесса горения ТТ построен на тепловом взаимодействии, радиационный фактор чаще всего опускается.

RLAN> Не все так линейно, обычно есть зона неустойчивого горения, но в целом так.

Вот я пытаюсь представить, как будут гореть наши топлива в вакууме и почему-то мне кажется, что большинство из них сразу же заглохнет, даже классическая карамель. Продуцируемый ими газ мгновенно улетит от поверхности и вряд ли её сильно нагреет для стабильного поддержания горения.
В какой-то мере обдув горящей поверхности в канальной шашке может и так отразиться на горении топлива при атмосферном давлении. Наверное - это что-то по типу эжектирующего эффекта.

RLAN> Наличие потока горячих газов вдоль горящей поверхности - скорее ускоряющий фактор.

Обычно да и этим всё и заканчивается, но в начале, когда скорость газа ещё небольшая, может быть замедление.

RLAN> Возможно, если слой капельно газифицирующегося топлива каким то образом экранирует подлежащий слой от радиационного прогрева ( спектр поглощения как раз совпадает, капельная фаза сильно влияет, какие то еще факторы)то скорость горения открытой шашки будет выше скорости торцевой шашки в закрытом объеме, под давлением, так как свободное расширение ослабляет этот экран а прибавка от теплопередачи соответственно слабее.

Свободное расширение газа способствует более интенсивному уносу тепла от горящей поверхности. Но там где газ свободнее улетает, чем в другом месте, то есть наличие различного давления...
Здесь два фактора находятся в равновесии: 1. унос тепла от поверхности, который тем больше, чем больше газов выделяет топливо, чем ниже окружающее давление и чем меньше при горении топлива образуется конденсированной фазы; 2. передача тепла к горящей поверхности, которая тем больше, чем больше давление и температура газа, чем меньше образуется газов, чем больше конденсированной фазы выделяется при горении.

Очень интересный пример - классическая карамель (КК) с Al. По мере добавления алюминия в КК увеличивается её скорость горения (увеличиваются количество конденсата в продуктах сгорания и теплопроводность самого топлива). Но потом скорость горения уже не меняется где-то процентов с 15 и даже наоборот начинает снижаться. По расчётам в PROPEP температура продолжает расти и всё большее уже количество конденсированной фазы начинает испаряться => увеличивается удельное газообразование топлива и увеличивается вместе с ним отток тепла от поверхности. Видимо, процесс уноса тепла становится интенсивнее, чем процесс передачи тепла к горящей поверхности при дальнейшем увеличении концентрации алюминия в КК свыше 15%.

RLAN> А тот газ который улетел из зоны горения со скоростью локальной скорости звука не унес ли свою энергию с собой?

Не, ну что ты какая скорость звука. В открытом канале такое только на выходе из него возможно при горении кольцевой шашки. Обычно скорость обдува, на которой происходит занижение скорости горения топлива это где-то 0,1-0,3М. И потом если бы газ от поверхности топлива сразу улетал с такой скоростью, зачем тогда двигатель? Один кусок такого топлива был бы вполне самодостаточной ракетой

Xan>> Теплопроводность газа не зависит от давления.
Xan>> Хоть 100 атмосфер, хоть 1/100.

А вот от температуры весьма зависит. Данные о теплопроводности азота из базы данных веществ Flow:

Xan>>> Теплопроводность газа не зависит от давления.
Xan>>> Хоть 100 атмосфер, хоть 1/100.
SashaMaks> А вот от температуры весьма зависит. Данные о теплопроводности азота из базы данных веществ Flow:

Полный винигрет.
Нет желания обсуждать.
Из Тимната " Температура газа за фронтом пламени по потоку равна равна адиабатического пламени Тгор. Следовательно, от фронта пламени вниз по течению тепловой поток вследствие теплопроводности отсутствует."
Другие теор. модели о том же.

RLAN> Из Тимната " Температура газа за фронтом пламени по потоку равна равна адиабатического пламени Тгор..."

Это какая страница?

Xan>>> Теплопроводность газа не зависит от давления.
SashaMaks> А вот от температуры весьма зависит.

Из того же школьного курса физики - как корень квадратный из температуры.
И, кстати, пропорционально скорости звука.
Поэтому у водорода теплопроводность больше, чем у воздуха.

RLAN> Хорошо быть умным

А тож!!!

RLAN> Полный винигрет.

Надо школьный курс физики заново пройти.
Тогда упорядочится.

Xan> А тож!!!
RLAN>> Полный винигрет.
Xan> Надо школьный курс физики заново пройти.
Xan> Тогда упорядочится.

Так чего же ты этого не сделаешь