Бессопловые двигатели

Pashok>> Дело в том, что сужающаяся часть с сопле лаваля это конструктивная необходимость, УИ она не прибавляет, в ней происходит торможение, сжатие и разогрев газов.
LEVSHA>

А я комментарий к твоей картинке написал

Pashok>> Дело в том, что сужающаяся часть с сопле лаваля это конструктивная необходимость, УИ она не прибавляет, в ней происходит торможение, сжатие и разогрев газов.
LEVSHA>

Ну да, насчет торможения лишнее, признаю)))
Но просто сужающееся сопло называется до-звуковым и скорость истечения газов из него будет равна локальной скорости звука в газе при данной температуре и давлении - не больше, если в сужение не добавить диффузор или за критическим сечением не сделать расширение. То же и с каналом "бессопловика" истечение газов из него будет происходить с такой же скоростью как и из сужающегося сопла в этом отношении не вижу никаких принципиальных преимуществ у лаваля перед соплом типа канал - расширение применительно к РДТТ.
Это подтверждают данные о практических УИ промышленных бессопловиков который доходит до 90% от идеального сопловика, где давление, КН и степень расширения остаются постоянными при том что в бессопловике при работе падает и КН, давление и степень расширения. Добавлю, что все промышленные бессопловики делают с расширением.

Pashok> То же и с каналом "бессопловика" истечение газов из него будет происходить с такой же скоростью как и из сужающегося сопла в этом отношении не вижу никаких принципиальных преимуществ у лаваля перед соплом типа канал - расширение применительно к РДТТ.
Принципиальное преимущество есть, сопло с сужением позволяет избежать эрозионного горения, но это не так здесь важно.
Сопло вида "канал в рдтт - сразу расширение" работает потому, что на всей длине канала к газам подводятся дополнительные газы и теплота, там, где этот подвод прекращается, и образуется критическое сечение. Такие сопла в теории называются "полумассовыми", т.е. половина их работы основана на подводе массы, а не на ускорении постоянной массы, как в ЖРД. Чисто массовые сопла на практике не применяются, хотя возможны и они.

Pashok> То же и с каналом "бессопловика" истечение газов из него будет происходить с такой же скоростью как и из сужающегося сопла в этом отношении не вижу никаких принципиальных преимуществ у лаваля перед соплом типа канал - расширение применительно к РДТТ.
Pashok> Это подтверждают данные о практических УИ промышленных бессопловиков который доходит до 90% от идеального сопловика, где давление, КН и степень расширения остаются постоянными при том что в бессопловике при работе падает и КН, давление и степень расширения. Добавлю, что все промышленные бессопловики делают с расширением.

90% У меня даже для своих сопловых не получалось! 16% составляли потери по сравнению с идеальным сопловиком, который может быть только в расчёте. И это ещё очень круто, 20% для классической карамели вполне нормальный результат, правда этот расчёт делался в PROPEP, который не учитывает торможение потока из-за к-фазы. С учётом оного потери уменьшаются до 5% не более за счёт уменьшения расчётной цифры УИ, если качество исполнения двигателей достаточно высокое...

1. Важна зависимость не потерь УИ от идеального сопла Лаваля, а зависимость между разницей в УИ для двигателя с просто каналом и с каналом с расширением.

2. Важна зависимость убывания давления в КС по мере выгорания заряда, она вначале быстрая, потом медленная.

3. Важно помнить, что большая часть массы топлива сгорает при низком давлении в "бессопловом" двигателе.

4. Важно помнить зависимость прироста в УИ при наличии сверхзвукового расширения от давления. При давлениях менее 10атм, там очень незначительный прирост получается где-то 5-10% для классической карамели.

5. Давление по длине канала у "бессопловика" сильно непостоянно и оно значительно уменьшается к тому месту, где ты хочешь поставить расширение. Т.е. ты будешь иметь ещё более низкое давление для работы сверхзвукового расширения и ещё меньший прирост УИ, примерно меньше на треть.

6. Важно помнить, как быстро меняется давление в сверхзвуковом расширении сопла по сечениям.

7. Важно помнить закон горения топлива, в котором есть пресловутый показатель горения - это значит, что вначале сверхзвукового расширения сопла давление и скорость горения топлива будет много больше, чем в конце - на выходе из сопла. Следовательно, это сверхзвуковое расширение быстро выпрямится по мере работы двигателя (исчезнет), причём ещё в самом начале и тем быстрей, чем выше барический коэффициент.

Это всё помимо конусности горения канала, которая может быть двоякой и вносить свои корректировки в расчётность работы сверхзвукового сопла.
Учесть всё это в теории в принципе можно, но сложно. Придётся объединить и задействовать кучу алгоритмов, чтобы получить хоть какие-то цифры или очень долго считать во Flow... Эксперимент на стенде проще будет. Может и будет на 3-5% получше с сверхзвуковым расширением.

А.С.> Принципиальное преимущество есть, сопло с сужением позволяет избежать эрозионного горения, но это не так здесь важно.

В том и дело, что методом подбора топлива (чем выше его скорость горения тем меньше эрозия) и пропорций самого мотора можно вклад эрозионного горения свести к минимуму.

А.С.> Сопло вида "канал в рдтт - сразу расширение" работает потому, что на всей длине канала к газам подводятся дополнительные газы и теплота, там, где этот подвод прекращается, и образуется критическое сечение.

Конечно, так как материал сопла активен. Вопрос в том, делает ли это их менее эффективными, чем классическое сопло лаваля без подвода массы?

SashaMaks> 90% У меня даже для своих сопловых не получалось! 16% составляли потери по сравнению с идеальным сопловиком, который может быть только в расчёте.

Имеется ввиду не в расчете. Имеется ввиду реальный оптимально спроектированный сопловой двигатель с нейтральным профилем тяги, стационарным КН и прочими х-ками.
Вот УИ топлива сгоревшего в бессопловике может доходить до 89-92% от УИ полученного на том же топливе сожженном в указаном выше сопловике. При этом бессопловик можно сделать эффективней соплового при их равных массах, так как масса соплового блока заменяется на аналогичную массу топлива.

Pashok> Вот УИ топлива сгоревшего в бессопловике может доходить до 89-92% от УИ полученного на том же топливе сожженном в указаном выше сопловике.

Т.е. Если УИ в сопловом двигателе для классической карамели 110с, то для "бессоплового" будет уже 100с? Пока больше 80с не припомню, да и то редкость большая, всё больше 50-70с.

Pashok> При этом бессопловик можно сделать эффективней соплового при их равных массах, так как масса соплового блока заменяется на аналогичную массу топлива.

Нельзя. Корпус рассчитывается на максимальное рабочее давление. Любой двигатель в этом показателе будет менее эффективным тем сильнее, чем больше будет меняться давление в КС. А у "бессоплового" двигателя на низких давлениях на режиме ещё и большая часть топлива сгорает. Грубо можно оценить непостоянство давления в "бессопловом" двигателе, как отношение диаметров канала в конце работы и в начале. Обычно оно равно 3. Показатель в законе горения увеличит разницу ещё сильнее. Т.е. в среднем рабочее давление будет где-то в 3 раза меньше, чем максимальное или же в три раза больше придётся потратить массы материала на корпус, чтобы получить тот же УИ с соплом Лаваля на постоянном давлении.

SashaMaks> Т.е. Если УИ в сопловом двигателе для классической карамели 110с, то для "бессоплового" будет уже 100с? Пока больше 80с не припомню, да и то редкость большая, всё больше 50-70с.

Конечно - давления низкие, конусов выходных нет откуда взяться больше 50-70сек?

Pashok>> При этом бессопловик можно сделать эффективней соплового при их равных массах, так как масса соплового блока заменяется на аналогичную массу топлива.
SashaMaks> Нельзя. Корпус рассчитывается на максимальное рабочее давление.

Твое мнение не верно, как выходит и расчеты. Читай ниже:

Pashok> Конечно - давления низкие, конусов выходных нет откуда взяться больше 50-70сек?

Это всё теория, в которой недобор по УИ компенсируют дополнительной массой топлива:

П.С. Про предвзятость горения металлических частичек по отношению к сопловым двигателям - это вообще супер написано!

Pashok> Твое мнение не верно, как выходит и расчеты. Читай ниже:

Это расчёт vs другой расчёт. Ты оперировал изначально, как практика vs. другая практика.
Я читал это, но вот на практике я ещё не встречал подтверждения того, что они насчитали.
А вот некоторые "бессопловые" двигателя я обсчитывал и весьма точно получалось:

SashaMaks> Это всё теория, в которой недобор по УИ компенсируют дополнительной массой топлива:

Ну да, с твоей же стороны одна практика.

SashaMaks> П.С. Про предвзятость горения металлических частичек по отношению к сопловым двигателям - это вообще супер написано!

Вообще там написано что полнота сгорания металлических частиц во многом зависит от времени их прибывания в камере сгорания, а это время зависит от размеров двигателя, что совершенно логично. Что смешного ты в этом усмотрел?

Pashok> Что смешного ты в этом усмотрел?

А как же давление?

Pashok> Ну да, с твоей же стороны одна практика.

И с твоей стороны её тоже нет.

Pashok>> Что смешного ты в этом усмотрел?
SashaMaks> А как же давление?

И от давления зависит и от времени прибывания в зоне горения - это весьма немаловажный фактор, так что зря смеешься)

Pashok> И от давления зависит и от времени прибывания в зоне горения - это весьма немаловажный фактор, так что зря смеешься)

Нет, не зря смеюсь)))
И что в твоём понимании зона горения???

Pashok> ...и от времени прибывания в зоне горения - это весьма немаловажный фактор

От времени пребывания ещё зависит и степень агломерации твёрдых частиц.

SashaMaks> Нет, не зря смеюсь)))
SashaMaks> И что в твоём понимании зона горения???

Выше читай - повторено минимум дважды.

Pashok>> ...и от времени прибывания в зоне горения - это весьма немаловажный фактор
SashaMaks> От времени пребывания ещё зависит и степень агломерации твёрдых частиц.

Да, очень сильно влияет, вон из шаттловских ускорителей при работе к-фаза шарами метровыми выкатывается, от чего они жудко неэффективны

Pashok> Да, очень сильно влияет, вон из шаттловских ускорителей при работе к-фаза шарами метровыми выкатывается, от чего они жудко неэффективны

Вот и я о том же, всё там прекрасно сгорает и нечего предвзято принижать показатели. Это действительно смешно.

Pashok> Выше читай - повторено минимум дважды.

Процитируй.