Ликбез - все что вы хотели знать о космосе, но боялись спросить.

Bell> А злые языки клевещут, что энтальпия испарения с ростом температуры постепенно уменьшается до нуля в точке Ткрит.

Пущай злые языки г**неца лизнут А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр

Wyvern-2> Пущай злые языки г**неца лизнут
Бойся своих желаний


Wyvern-2> А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр
Ммм... во всех?

Wyvern-2>> А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр
Bell> Ммм... во всех?
Ну в смысле давление

Bell> Но умиляет то, что тебя вообще не насторожила идея подавать на огневую стенку окислитель

Ну, я как-то предлагал использовать для этого расплав селитры. Да и перекись использовали.

В принципе это возможно, хотя как минимум психологический барьер надо тоже преодолевать.

Bell> Идея о том, что невычет теплоты испарения при сгорании повышает температуру была самоочевидна изначально, просто удивило, что вы все 2 страницы подряд пытались меня в этом разубедить...

Не самоочевидна. Я думаю, что температура там на самом деле изменится очень мало, так как при таких условиях, какие есть в КС - начнётся слив энергии в диссоциацию молекул. Средняя молмасса, конечно упадёт, но потом начнётся рекомбинация и энерговыделение уже за критикой, а это не хорошо. Выход - использование сравнительно низководородного углеродистого топлива, типа хотя бы гептила или вообще толуола. В общем, топливо точно потребуется специальное и с пониженным содержанием водорода относительно углерода.

Bell>> Идея о том, что невычет теплоты испарения при сгорании повышает температуру была самоочевидна изначально, просто удивило, что вы все 2 страницы подряд пытались меня в этом разубедить...
Naib> Не самоочевидна. Я думаю, что температура там на самом деле изменится очень мало, так как при таких условиях, какие есть в КС - начнётся слив энергии в диссоциацию молекул.
А чего это оно раньше не начиналось, а тут вдруг "из-за малого увеличения температуры" вдруг начнется?
Че-то сильно сомневаюсь...

Bell> А чего это оно раньше не начиналось, а тут вдруг "из-за малого увеличения температуры" вдруг начнется?

Почему не начиналось? Всегда шло. Процесс горения в КС фактически в адиабатических условиях приводит к формированию термодинамически равновесной смеси продуктов сгорания и состав этой смеси чутко реагирует на приток/отток энергии смещением равновесия.

По расчётам в пропепе это хорошо видно.

Bell> А злые языки клевещут, что энтальпия испарения с ростом температуры постепенно уменьшается до нуля в точке Ткрит.

Охохо...

Bell>> А злые языки клевещут, что энтальпия испарения с ростом температуры постепенно уменьшается до нуля в точке Ткрит.
Fakir> Охохо...

Угу.
Теплота испарения - мнимая величина. Как сила инерции. Есть только энергия молекул, которая при Ткрит сравнивается с той, которая необходима для испарения. То есть при увеличении Т в сторону Ткрит энергия молекул плавно растет и соответственно уменьшается потребность в дополнительной энергии, чтоб полностью испарить вещество.

Bell> Получается что схема газ-газ должна иметь более высокий КПД уже сама по себе?

Нет.
"От перемены мест сумма не меняется, если вам её выдали." ©

Bell> Идея о том, что невычет теплоты испарения при сгорании повышает температуру была самоочевидна изначально,

Да, если от стенок забирать тепло и жечь уже тёплый газ, то в начале камеры сгорания температура будет выше.
Но по мере движения к выходу она будет уменьшаться, тратясь на нагрев стенок и испарение топлива.
И в результате на выходе будет "сумма не меняется".

Поэтому КПД идеально сделанного двигателя (замкнутой схемы) не зависит от схемы охлаждения и газификации или негазификации топлива.

Bell> То есть при увеличении Т в сторону Ткрит энергия молекул плавно растет и соответственно уменьшается потребность в дополнительной энергии, чтоб полностью испарить вещество.

Теплоёмкость не отменили.

Bell>>> Я ж в начале написал, что вопрос появился в результате обсуждения охлаждения КС кислородом (в двигателе 11Д58МФ).
Bell> Bell>> Так там что планировалось? Кислород охлаждает КС, а поскольку его намного больше, чем керосина, то появляется возможность отказаться от завесного охлаждения.
Б.г.>> У меня совсем другие сведения. Там собирались использовать завесное охлаждение кислородом.
Bell> Прочитай предпоследний абзац:

Прочитал. Там пишут, что не будет завесного охлаждения ГОРЮЧИМ. И только. Там нигде ни слова, что завесного охлаждения нет вообще.

Bell> Точнее там дальше поясняется, что убрали кольцевые форсунки горючего, которые создавали пристеночный слой, обогащенный керосином.

Это правда.

Bell> То есть завесы из стенок там вообще не было.

это нет. БЫЛА ТАМ КИСЛОРОДНАЯ ЗАВЕСА.

Bell> Но умиляет то, что тебя вообще не насторожила идея подавать на огневую стенку окислитель

"А чо такова?" Смотри. В РД-170 отработано защитное покрытие, стойкое к кислороду при 800 градусах. Если в нём нет горючего, то есть, нечему окисляться, то и температура расти дальше не будет. Звучит страшно, да, но все технологии для этого созданы давно.
В МАИ есть такой А. А. Козлов, ему, правда, уже очень много лет, но, семнадцать лет назад я держал в руках камеру микро-ЖРД с завесным охлаждением кислородом. И, как и положено микрушке, без регенеративного охлаждения вообще.

Bell> Bell>> Да так, просто...
Bell> Bell>> Это и был основной вопрос.
Б.г.>> Ты всё время переводишь стрелки.
Bell> Прочитай мой первый пост:
Bell> Ликбез - все что вы хотели знать о космосе, но боялись спросить. [Bell#19.06.20 12:16]

Я его наизусть выучил.

Bell> Очевидно, что она, как любая энергия, никуда не исчезает и фактически поглощается при сгорании жидких компонентов после распыления форсунками в КС, снижая таким образом температуру продуктов сгорания и ухудшая удельный импульс.

Вот это уже ошибочно. Если бы даже компоненты кипели в баке, температура продуктов сгорания не понизилась бы, потому что поступающие в камеру газообразные продукты имели бы более низкую температуру, чем исходные жидкие.

и я тебе об этом уже писал.

Bell> С другой стороны, если испарять, например, метан в рубашке охлаждения КС, то там скрытая теплота поглотится полезным образом, снижая температуру стенок. А в КС уже придут газообразные компоненты (кислород уже будет после турбины ТНА).

Вот это тоже ошибочно.

При кипении на стенках их температура повышается, потому что ухудшаются условия теплопередачи. И я тебе об этом уже писал.

Но тебе кажется, что температура стенок волшебным образом влияет на полноту сгорания. Потому что тогда можно отказаться от завесы. Но какая связь между теплотой парообразования и потерями на завесу, которые суть потери на неполное сгорание?

Это я и называю переводом стрелок.

Wyvern-2>> А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр
Bell> Ммм... во всех?

С чего ты взял?

Bell>> Получается что схема газ-газ должна иметь более высокий КПД уже сама по себе?
Xan> Нет.
Xan> "От перемены мест сумма не меняется, если вам её выдали." ©

Блин, причем тут КаПэДэ??? Импульс удельный - ВЫШЕ. Да. КПД преобразования химической энергии в тепловую - нет.

Bell>> То есть при увеличении Т в сторону Ткрит энергия молекул плавно растет и соответственно уменьшается потребность в дополнительной энергии, чтоб полностью испарить вещество.
Fakir> Теплоёмкость не отменили.
А Волга впадает в Каспийское море, ок. Все учтено могучим ураганом.
Просто суть в том, что не существует теплоты фазового перехода как некоей фундаментальной константы, которую безусловно надо было бы сообщать веществу, независимо от всего прочего. Это просто мера дополнительной энергии, которая расходуется, например, на испарение, если температура ниже Ткрит. И по мере приближения к ней она уменьшается, до нуля...
Следовательно, если давление в рубашке выше критического (а оно как правило таково), то до форсунок у нас уже дойдет флюид (он же - сверхкритическая жидкость) с максимальной энергией, который сгорит без поглощения дополнительной той самой мнимой "теплоты фазового перехода".

Bell>>> Получается что схема газ-газ должна иметь более высокий КПД уже сама по себе?
Xan>> Нет.
Xan>> "От перемены мест сумма не меняется, если вам её выдали." ©
Wyvern-2> Блин, причем тут КаПэДэ??? Импульс удельный - ВЫШЕ. Да. КПД преобразования химической энергии в тепловую - нет.
Тут вспоминаются конденсационные экономайзеры (на больших котлах) и бытовые конденсатные котлы. У которых на горелках происходит совершенно обычное сгорание топлива, с выделением ровно такой же химической энергии реакции, как у обычных котлов. Но за счет последующего съема тепла конденсации воды (которая в виде пара в продуктах сгорания) снимается еще порядка 10% тепла и формальный КПД (по низшей теплоте сгорания) получается изрядно более 100%.

Wyvern-2>>> А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр
Bell>> Ммм... во всех?
Wyvern-2> С чего ты взял?
Ну я думаю, что во всех ЖРД давление в трактах выше критического.
Для кислорода-то точно.
Для керосина и гептила критическая температура недостижима из-за более раннего разложения.
У водорода совершенно особые физические свойства.
Вот остается метан, который "обычнее" водорода и тут можно что-то намудрить нестандартного.

Bell>> Получается что схема газ-газ должна иметь более высокий КПД уже сама по себе?
Xan> Нет.
Xan> "От перемены мест сумма не меняется, если вам её выдали." ©
Однако, сгорание газов происходит быстрее, лучше и качественнее, чем жидкостей, из-за чего продукты сгорания имеют большую энергию. И удельный импульс тяги.

Bell>> Идея о том, что невычет теплоты испарения при сгорании повышает температуру была самоочевидна изначально,
Xan> Да, если от стенок забирать тепло и жечь уже тёплый газ, то в начале камеры сгорания температура будет выше.
Xan> Но по мере движения к выходу она будет уменьшаться, тратясь на нагрев стенок и испарение топлива.
Xan> И в результате на выходе будет "сумма не меняется".

Но вот опять нас пытаются уговорить в том, что вся прибавка от увеличения температуры в зоне горения потом уйдет обратно в стенку КС и "цикл замкнется", не дав прибавки температуры и скорости выхлопных газов...
Факир, где ты?

Б.г.> Б.г.>> У меня совсем другие сведения. Там собирались использовать завесное охлаждение кислородом.
Bell>> Прочитай предпоследний абзац:
Б.г.> Прочитал. Там пишут, что не будет завесного охлаждения ГОРЮЧИМ. И только. Там нигде ни слова, что завесного охлаждения нет вообще.
Там нигде не сказано, что была кислородная завеса.
Или что керосиновую ЗАМЕНИЛИ кислородной.
Там сказано, что убрали завесу горючим и точка.

Bell>> То есть завесы из стенок там вообще не было.
Б.г.> это нет. БЫЛА ТАМ КИСЛОРОДНАЯ ЗАВЕСА.
Откуда там мог быть кислород, если в рубашке БЫЛ керосин?

Bell>> Но умиляет то, что тебя вообще не насторожила идея подавать на огневую стенку окислитель
Б.г.> "А чо такова?" Смотри. В РД-170 отработано защитное покрытие, стойкое к кислороду при 800 градусах.
А то, что в камере температура в несколько раз выше - ничо?

Б.г.> В МАИ есть такой А. А. Козлов, ему, правда, уже очень много лет, но, семнадцать лет назад я держал в руках камеру микро-ЖРД с завесным охлаждением кислородом. И, как и положено микрушке, без регенеративного охлаждения вообще.
Ну правда микроЖРД работают кратковременно, а еще чаще - импульсно, но то такое, да?

Bell>> С другой стороны, если испарять, например, метан в рубашке охлаждения КС, то там скрытая теплота поглотится полезным образом, снижая температуру стенок. А в КС уже придут газообразные компоненты (кислород уже будет после турбины ТНА).
Б.г.> Вот это тоже ошибочно.
Б.г.> При кипении на стенках их температура повышается, потому что ухудшаются условия теплопередачи.
При кипении температура остается стабильной. Ты чайник вообще видел?
Что там с пузырьками и паровой пленкой - это отдельная песТня.

Б.г.> Но тебе кажется, что температура стенок волшебным образом влияет на полноту сгорания.
В огороде бузина, а в Киеве дядька.

Б.г.> Потому что тогда можно отказаться от завесы.
Ыыы?
Про РД-58МФ я просто привел пример, как улучшение качества подаваемых в камеру компонентов повышает УИ. БЕЗ НАРУШЕНИЯ ЗАКОНОВ ПРИРОДЫ и особенно начал термодинамики. Охлаждение стенок тут не причем, по большому счету. Можно привести целый ряд примеров, где это качество улучшали иным образом.

Б.г.> Но какая связь между теплотой парообразования и потерями на завесу, которые суть потери на неполное сгорание?
Никакой, ты ее сам придумал.

Wyvern-2>>>> А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр
Bell> Bell>> Ммм... во всех?
Wyvern-2>> С чего ты взял?
Bell> Ну я думаю, что во всех ЖРД давление в трактах выше критического.

В каком именно ЖРД кислород нагревается выше -118⁰C?

P.S. Знаю, что такие работы только ведутся - это перспективная технология, нигде еще не применявшаяся...

Б.г.>> это нет. БЫЛА ТАМ КИСЛОРОДНАЯ ЗАВЕСА.
Bell> Откуда там мог быть кислород, если в рубашке БЫЛ керосин?
Из форсуночной головки, откуда ещё? По краю делается кольцо форсунок. В одном варианте в них подают только горючее, в другом - кислород.
Bell> Bell>> Но умиляет то, что тебя вообще не насторожила идея подавать на огневую стенку окислитель
Б.г.>> "А чо такова?" Смотри. В РД-170 отработано защитное покрытие, стойкое к кислороду при 800 градусах.
Bell> А то, что в камере температура в несколько раз выше - ничо?
Но ведь температура завесы не равна температуре в центре камеры - собственно, в этом и весь смысл завесы. И то, что она из кислорода, а не из керосина, на температуру завесы не влияет.
Б.г.>> В МАИ есть такой А. А. Козлов, ему, правда, уже очень много лет, но, семнадцать лет назад я держал в руках камеру микро-ЖРД с завесным охлаждением кислородом. И, как и положено микрушке, без регенеративного охлаждения вообще.
Bell> Ну правда микроЖРД работают кратковременно, а еще чаще - импульсно, но то такое, да?

Нам с авмичом Козлов дал подержать один микрушник, который прогорел после непрерывного прожига в 13000 секунд, то есть, чуть менее 4 часов, и то сказал - скрытый дефект материала был. Импульсно, ага...

Bell> Bell>> С другой стороны, если испарять, например, метан в рубашке охлаждения КС, то там скрытая теплота поглотится полезным образом, снижая температуру стенок. А в КС уже придут газообразные компоненты (кислород уже будет после турбины ТНА).
Б.г.>> Вот это тоже ошибочно.
Б.г.>> При кипении на стенках их температура повышается, потому что ухудшаются условия теплопередачи.
Bell> При кипении температура остается стабильной. Ты чайник вообще видел?

К чайнику подводят тепло. При кипении жидкого кислорода в баке кислород захолаживается. Собственно, так и делают переохлаждённый кислород. Надо только не давать внешнему воздуху его греть.
Bell> Что там с пузырьками и паровой пленкой - это отдельная песТня.

Спой, светик, не стыдись!

Wyvern-2> Вот, что интересно (конкретно мне):
Wyvern-2> https://nvph.ru/assets/images/stati/11.2015/temperatura_gorenia3.gif
Wyvern-2> Со сварочного сайта...получается, что существуют материалы, которые вполне себе могут выдерживать температуру горения метана?
Посмотри на график - фигня метан, они температуру горения ацетилена выдерживают!
Латунь называется

Ник, пламя не касается горелки. Кончик горелки снаружи обдувается воздухом, увлекаемым потоком смеси ацетилена и кислорода. А внутри - самой смесью.

Б.г.>>> это нет. БЫЛА ТАМ КИСЛОРОДНАЯ ЗАВЕСА.
Bell>> Откуда там мог быть кислород, если в рубашке БЫЛ керосин?
Б.г.> Из форсуночной головки, откуда ещё? По краю делается кольцо форсунок. В одном варианте в них подают только горючее, в другом - кислород.
Ты выдумываешь на ходу то,чего там нет.
Наоборот, говориться о том, что теплоемкости бОльшего количества кислорода хватило на охлаждение камеры и за счет этого удалось отказаться от завесных форсунок.
Подумай сам, что там в рубашке - отдельный вопрос, но форсуночная головка-то от этого не зависит, зачем было бы менять в ней что-то и убирать крайний ряд керосиновых форсунок? А тем более зачем менять на кислородные, если уже есть керосиновые?
Керосиновые просто убрали и всё. Потому что разницу охлаждения поимели на рубашке.

Bell>> Bell>> Но умиляет то, что тебя вообще не насторожила идея подавать на огневую стенку окислитель
Б.г.> Б.г.>> "А чо такова?" Смотри. В РД-170 отработано защитное покрытие, стойкое к кислороду при 800 градусах.
Bell>> А то, что в камере температура в несколько раз выше - ничо?
Б.г.> Но ведь температура завесы не равна температуре в центре камеры
А, наверно ты хочешь сказать, что на стенках трактов РД-170 температура не уменьшается? У них нулевая теплопроводность?
Кстати, не ты ли мне рассказывал про важнейший вклад лучистого теплопереноса в тепловой баланс огневой стенки и газов в камере?

Б.г.> - собственно, в этом и весь смысл завесы. И то, что она из кислорода, а не из керосина, на температуру завесы не влияет.
Да на температуру-то может и не сильно, а вот на разрушение стенок - кардинально.

Bell>> При кипении температура остается стабильной. Ты чайник вообще видел?
Б.г.> К чайнику подводят тепло. При кипении жидкого кислорода в баке кислород захолаживается. Собственно, так и делают переохлаждённый кислород. Надо только не давать внешнему воздуху его греть.
Я уже понял, что дядька - в Киеве, спс.
Осталось понять, причем тут баки.

Bell>> Что там с пузырьками и паровой пленкой - это отдельная песТня.
Б.г.> Спой, светик, не стыдись!
Не буду!
При сверхкритических параметрах их не будет.

Wyvern-2>>>>> А в каком ЖРД КС охлаждаетЦо сверхкритикой? Подскажи, будь добр
Bell>> Bell>> Ммм... во всех?
Wyvern-2> Wyvern-2>> С чего ты взял?
Bell>> Ну я думаю, что во всех ЖРД давление в трактах выше критического.
Wyvern-2> В каком именно ЖРД кислород нагревается выше -118⁰C?
Ну может не нагревается, но давление-то точно сверхкритическое!

Wyvern-2> P.S. Знаю, что такие работы только ведутся - это перспективная технология, нигде еще не применявшаяся...
Кстати, там забавная история с этим РД58МФ вышла.
Модельная камера хорошо работала. Но теплый кислород не захотел потом стабильно гореть в газогенераторе. Теперь у них новая гениальная идея - делать БЕЗгенераторный ТНА на кислороде.
Отсюда и вниз: