Бессопловые двигатели

Non-conformist> Имхо по логике работы БС, шашка наддувается и опирается на корпус.

Это возможно, если корпус более жёсткий, чем топливо. Что для карамели практически невыполнимо, разве что толстый металл. У Накки есть анализ этой проблемы:



Non-conformist> Кстати, на Ютубе видел, как варят ЭЛАСТИЧНУЮ карамель - на антифризе.

Эластичная - это резина. Карамель такая не бывает, она бывает только мягкой, как пластилин.

В приведённой статье Накка пишет о том лишь, что топливо в не рассчитанной надлежащим образом КС может либо лопнуть в радиальных направлениях, либо отстать от стенок. Он рассчитывает потребную толщину стенки КС, а потом замечает, что поскольку в скреплённом заряде топливо несёт часть наддувающей нагрузки, толщина стенки КС может быть принята "несколько меньшей", причём насколько меньшей - не указывает. Т.е. расчёты эти дают оценочную, приблизительную картину.

Описанная и якобы решённая в формулах проблема не стоит того количества текста потому, что для жёстких топлив она решается не оценочным расчётом стенок КС, а применением вкладного (бронированного) заряда, механически не связанного со стенками КС, и, таким образом, вообще не испытывающего каких бы то ни было напряжений наддува. О чем автор и упоминает вскользь в самом конце статьи, как о чём-то второстепенном и почти не относящемся к делу.

А труба КС считается просто на расчётное давление с двойным запасом, без учёта механического взаимодействия её с жёстким топливом, потому что такого взаимодействия в ПРАКТИЧЕСКИХ жесткотопливных, гы, моторах просто нет, ибо тонкая бронировка намного легче, и стало быть, эффективнее толстостенной трубы. Статья не обновлялась с 99 года, и на месте автора я бы её просто удалил, чтобы не загромождать сознание читателя практически бесполезными сведениями.

Я же имел в виду именно бессопловик, и прежде всего - отношение прочности ОСТАТОЧНОГО свода топлива к прочности стенки КС, если таковая предусмотрена (если мотор не бескорпусный). Желательно по времени работы и по поперечным сечениям заряда. Ибо мне до сих пор непонятно, за счёт чего бессопловик даёт крутопадающий нейтральный профиль. Т.е. формально-логически я понимаю, что канал в процессе работы приобретает некую бутылкообразную форму, причём последней выгорает "сопловая" часть топлива. Но я этого утверждать не могу, поскольку остановленную шашку я не видел, а профиль тяги - видел. Что и заставляет заниматься домыслами, пытаясь привлечь на свою сторону формальную логику. Нужно остановить БС на полпути - это должно радикально прояснить картину.

Но может я что-то пропустил?

Non-conformist> Но может я что-то пропустил?
Есть немного:

Проблема скреплённого заряда для бессоплового двигателя здесь как-то необсуждается, но статистика у тех, кто их делает есть. Чаще всего она не афишируется, иногда упоминают вскольз о неудачных испытаниях.

Понятно. Я думал, что кто-то сумел погасить бессопловик. Углекислотный огнетушитель у меня есть - надо карамель сварить и попробовать кусок принудительно выключить. Здесь писали, что такое не получится, но мне хочется убедиться.

Non-conformist> Понятно. Я думал, что кто-то сумел погасить бессопловик. Углекислотный огнетушитель у меня есть - надо карамель сварить и попробовать кусок принудительно выключить. Здесь писали, что такое не получится, но мне хочется убедиться.

Интересный способ. Не совсем так всё нереально. Гашение возможно для любого состава только нужно увести его горение в зону неустойчивого давления, а вот это не просто. Моё топливо относительно легко попадает в эту зону, но только один двигатель за всю мою историю полностью погас и сохранил свой профиль горения. Правда это было давно, и я кусаю себе логти, что не придал тогда этому большого значания и не сохранил данные. У него произошло очень резкое скачкообразное увеличение площади критического сечения - треснуло глиняное сопло через 2 сек. работы прямо на режиме. Для классической карамели нужно сделать примерно так же, только у неё выше предельное давление или пороговое давление. Для моего топлива оно видимо составило тогда примерно 10-15атм. Для аналогичного действа с классической карамелью возможно потребуется давление в несколько раз большее или ещё в несколько раз более быстрое изменение критики, чем было у меня, чтобы не повышать давление, так как бессопловиков мало у которых среднее рабочее давление было бы больше 15атм.
Может совместить тушение со сбросом заглушки? Возможно так получиться остановить работу бессопловика.

SashaMaks> Может совместить тушение со сбросом заглушки? Возможно так получиться остановить работу бессопловика.

На сорбитовой стандартной карамели движки с вырванными заглушками /соплами у меня гасли часто (на видео видно), проблема ни в том, что не гаснет, а в том, что топливо горячее и потом неизбежно загорается снова, даже в виде отдельных кусков.

А так - только 1 раз попался несгоревший 0,5см кусок.

Думаю, для таких экспериментов нужно использовать трудно воспламеняемое полимерное топливо, что-то типо АНСИАЛА, но с таким же показателем, как у карамели.

Non-conformist> . Т.е. формально-логически я понимаю, что канал в процессе работы приобретает некую бутылкообразную форму, причём последней выгорает "сопловая" часть топлива. Но я этого утверждать не могу, поскольку остановленную шашку я не видел, а профиль тяги - видел.

Non-conformist> Но может я что-то пропустил?

У меня на одном из испытаний камера стояла не под прямым углом к оси двигателя, и в кадр попал сопловой срез (правда не полностью) http://ivanpentod.rocketworkshop.net/DATA/DVIG/172/172.avi

Там видно, что в сопловой части топливо выгорает всё-таки чуть раньше.
Профиль был получен стандартный для карамельных бессопловиков.

IvanV> Там видно, что в сопловой части топливо выгорает всё-таки чуть раньше.

Сопловой срез не даёт полной картины, нужен весь профиль канала выключенного мотора. За счёт чего-то получается же крутой спад... Не может быть, чтобы канал расширялся строго цилиндрически или тем более конусообразно с основанием в сопловой части. Там или бутылка с "горлышком"-соплом, или прямой конус с вершиной в районе сопла, или какая-то переходная между ними конфигурация. По любому должна присутствовать какая-то перетяжка, неравномерность канала имхо.

Если удастся погасить БС и увидеть нечто подобное, то надо будет задуматься, так ли уж "невероятна" теория GENESIS о том, что топливо горит быстрее в застойной зоне, в зоне максимального статического давления, а не в зоне максимальных СКОРОСТЕЙ потока. Я правильно передаю его идею?

Non-conformist> Если удастся погасить БС и увидеть нечто подобное, то надо будет задуматься, так ли уж "невероятна" теория GENESIS о том, что топливо горит быстрее в застойной зоне, в зоне максимального статического давления, а не в зоне максимальных СКОРОСТЕЙ потока.

А почему это она невероятна? Совершенно ясно, что в зависимости от характеристик топлива и геометрии двигателя (бессопловика) топливо может гореть быстрее в вершине канала, а может и возле выхода. А может примерно одинаково, как описано в статье, на которую есть ссылка на моём сайте.

IvanV> ...На сорбитовой стандартной карамели движки с вырванными заглушками /соплами у меня гасли часто (на видео видно), проблема ни в том, что не гаснет, а в том, что топливо горячее и потом неизбежно загорается снова, даже в виде отдельных кусков.
У меня три раза шашки погасшие были.
Два - когда шашка была вне остатков корпуса двигателя; выброс шашки при отстреле сопла или пробки, разрушении корпуса.
А вот когда шашка в корпусе остаётся, то через время после погасания её зажигают горячие шлаки, тлеющие части корпуса, бронировки, раскалённые поверхности сопла или пробки, есть видео.
В одном случае корпус лопнул, шашка осталась в нём, но всё-же погасла. Правда в этом случае карамель была вакуумированная, а она хуже заводится, наверное это сыграло роль.

Я имел в виду эксперименты Pashok с гальситоподобными составами, там поднимались похожие вопросы. А то что топливо может гореть по-разному в зависимости от состава и от геометрии - с этим трудно спорить, но я и не спорю. Скажу больше, здесь есть ещё одна возможность - в некоторых случаях топливо может не гореть вообще.

Я пытаюсь проанализировать конкретный случай - канальное горение упаренной катализированной сахарной карамели в бессопловом моторе. Ссылку пока не читал - виноват.

Non-conformist> Я пытаюсь проанализировать конкретный случай - канальное горение упаренной катализированной сахарной карамели в бессопловом моторе.

Мы уже много раз тут обсуждали, как узнать форму разгара канала. Самое простое решение - просверлить ряд тонких дырочек вдоль корпуса и смотреть по видео, в каком порядке будет из них идти дым. Для усиления видимости на каждую дырочку можно поставить колпачок с дымным порохом.

Non-conformist>> Я пытаюсь проанализировать конкретный случай - канальное горение упаренной катализированной сахарной карамели в бессопловом моторе.
Serge77> ...Самое простое решение ...

Или прозрачен корпус a la James Yawn: Clear PVC Rocket Motors

-VMK-> Или прозрачен корпус

Это у нас уже было, тоже хорошо видно.

IvanV> проблема ни в том, что не гаснет, а в том, что топливо горячее и потом неизбежно загорается снова, даже в виде отдельных кусков.

Нет, я писал именно про полное погасание, никаких потом самовозгораний. А для этого нужно значит ещё быстрее сбрасывать давление.

SashaMaks> Нет, я писал именно про полное погасание, никаких потом самовозгораний. А для этого нужно значит ещё быстрее сбрасывать давление.

Ну давление сбрасывается, горение срывается (а оно срывается хоть и ненадолго, но всегда, это по видюшкам видно), а что дальше - поверхность-то раскаленная...

SashaMaks> А для этого нужно значит ещё быстрее сбрасывать давление.

Как? Если отстрел заглушки, и даже полное разрушение корпуса не помогает?

А здесь речь не о случайно полученных образцах, мы хотим сделать это намеренно, а это огромное количество движков нужно сделать. К тому же, если карамель сахарная, всё будет ещё хуже.
Надо скорее всего использовать действительно какую-то продувку газом под большим давлением, если это поможет.

IvanV> Ну давление сбрасывается, горение срывается (а оно срывается хоть и ненадолго, но всегда, это по видюшкам видно), а что дальше - поверхность-то раскаленная...

Это связано с перестройкой температурного профиля. Если глубина прогрева топлива недостаточная для устойчивого горения, то ничего повторно не загорится. На большем давлении глубина прогрева уменьшается, а для меньшего давления нужен слой потолше, а после разрушения всё уже потухло и нет источника тепла (газы улетели), и давление упало... В учебниках это хорошо расписано.

IvanV> Как? Если отстрел заглушки, и даже полное разрушение корпуса не помогает?

Нужно повысить давление в КС, тогда скорость сброса давления увеличиться.

SashaMaks> Нужно повысить давление в КС, тогда скорость сброса давления увеличиться.

Это очень трудно сделать в бессопловике.

IvanV> Ну давление сбрасывается, горение срывается (а оно срывается хоть и ненадолго, но всегда, это по видюшкам видно), а что дальше - поверхность-то раскаленная...

Есть дурацкая идея — уж не знаю, сработает или нет — залить в карамель со стороны глухого дна кусок фторопластовой трубки. Когда до неё дойдёт горение, то через движок пойдёт поток продуктов разложения фторопласта, включая сам фтор. Который, как известно, сильный ингибитор горения органики.
Минус — это всё токсично

IvanV> Надо скорее всего использовать действительно какую-то продувку газом под большим давлением, если это поможет.

Заложенный в конструкцию газогенератор, например Хоть в виде куска разлагающегося пластика.

SashaMaks>> Нужно повысить давление в КС, тогда скорость сброса давления увеличиться.
IvanV> Это очень трудно сделать в бессопловике.

Очень хорошая идея.Не вижу, в чем проблема. Давление в камере зависит от Kn.
Увеличив Kn, т.е. площадь горения (длину корпуса), можно получить любое давление.

planet> Очень хорошая идея.Не вижу, в чем проблема.

В том, что давление в бессопловых двигателях быстро падает по мере выгорания топлива. И интересующие (относительно небольшие) удлинения двигателя по топливу могут стать просто недоступными для подобного изучения.

Я бы отстреливал именно заглушку. Около неё самое большое давление.

Если бы давление и тяга в бесоопловике с цилиндрическим каналом падали пропорционально выгоранию топлива (разгару канала, сопла и т.д.), то никаких вопросов не возникало бы, ибо это выглядело бы логично и ожидаемо. Но нормально сделанный карамельный БС выдаёт нейтральный, крутопадающий профиль тяги. Отсюда и вопросы.

А вообще, конечно, досадно про всё это рассказывать почти на каждой странице, я слегка отвык уже.

Non-conformist> Но нормально сделанный карамельный БС выдаёт нейтральный, крутопадающий профиль тяги. Отсюда и вопросы.

Давление падает, а площадь сопла растёт, поэтому тяга, как их произведение, остаётся примерно постоянной.

Non-conformist> А вообще, конечно, досадно про это рассказывать почти на каждой странице

Вот и мне тоже.

А давление разве падает с увеличением площади свода (фронта) горения и примерно постоянной скорости горения? Мы ведь говорим про единственную, длинную шашку с цилиндрическим каналом?

Или давление падает за счёт увеличения площади поперечного сечения сопла и не падает за счёт увеличения площади горения, т.е. в итоге остаётся неизменным? Т.е. для тебя вопросов здесь нет и всё ясно? Но зачем тогда сверлить дырочки с дымным порохом?

А удельный импульс БС остаётся на достаточно высоком уровне за счёт повышенного массового совершенства... А что, красиво. Ну вот, собственно, и решение всех вопросов - двумя фразами...

Получается, что традиционный сопловой мотор с комплектом шашек BATES, дающим нейтральный профиль при неизменной площади поперечного сечения сопла, бронировкой, сопловым блоком, праймерами для быстрого включения торцов шашек ненамного превосходит по УИ длинную шашку с глухой дыркой посередине?

Non-conformist, ты что-то путаешь.
Давление падает, потому что падает Kn.
Удельный импульс не зависит от массового совершенства.
Дырочки нужны для ответа на вопрос, который ты задал в первом сообщении.

Non-conformist> Получается, что традиционный сопловой мотор с комплектом шашек BATES, дающим нейтральный профиль при неизменной площади поперечного сечения сопла, бронировкой, сопловым блоком, праймерами для быстрого включения торцов шашек ненамного превосходит по УИ длинную шашку с глухой дыркой посередине?

Да, если этот мотор без дивергентной части. Или если работает при небольшом давлении.