Форум "Стелс машины" http://paralay.iboards.ru/ |
|
Детонационные двигатели http://paralay.iboards.ru/viewtopic.php?f=32&t=3140 |
Страница 1 из 9 |
Автор: | SuperZveruga [ 08 сен 2015, 09:36 ] |
Заголовок сообщения: | Детонационные двигатели |
2006 год Программа о плазме в детонационных двигателях. https://youtu.be/gIR6RdepnbQ Июнь 2008 года Научная статья о проблемах горения. ИХФ им. Н. Н. Семёнова МИФИ, Фролов С. М. 27.10.2009 Испытания американского ротационного детонационного двигателя. https://youtu.be/QbJgOk2rDbI 19.06.2010 Видео о пульсирующем рефлекторно-резонансном двигателе Ростислава Пушкина. http://rutube.ru/video/3ee67e5db879a843da2f7e305655adbe/ 30.03.2011 НТЦ им. Люльки занимается созданием перспективного пульсирующего двигателя АРМС-ТАСС Спойлер: Показать Сентябрь 2011 года Статья о перспективах детонационных двигателей. А. И. Тарасов (Сатурн, КБ Люльки) и В. А. Щипаков (МАИ) На рисунке изображена схема двигателя с ротационной детонационной камерой сгорания Войцеховского и рефлекторно-резонансной камерой Пушкина. 26.05.2012 Видео от института химии горения о ротационном детонационном двигателе. https://youtu.be/EBcflqPNhCY 2012 год Статья о перспективах детонационных двигателей. Павел Булат 08.11.2012 Статья о планах использования ротационных детонационных двигателей в ВМФ США. Лента Иностранный первоисточник. На рисунке ротационный детонационный двигатель Войцеховского. 21.11.2012 Отчёт о выполнении программы Фундаментальных исследований Президиума РАН П-02 на 2012 г, «Вещество при высоких плотностях энергии». (руководитель ОИВТ РАН - академик Фортов В. Е.) ОИВТ РАН 17.01.2013 Статья о получении революционных данных в области моделирования ударных волн в неравновесной газовой среде (СФ ФИАН, профессор Нонна Евгеньевна Молевич). Е. Любченко, АНИ "ФИАН-Информ" Спойлер: Показать На фото: а) результаты численного моделирования расщепления фронта плоской ударной волны в неравновесной среде (2009г.); б) экспериментально полученные снимки ударной волны в работах А.И. Климова, ОИВТ РАН (2002 г.) 25.09.2013 В ОКБ им. А.Люльки разработан оригинальный пульсирующий детонационный двигатель для дозвуковых и сверхзвуковых летательных аппаратов. АРМС-ТАСС Спойлер: Показать На фото: лабораторный прототип детонационного двигателя с кольцевой камерой сгорания и рефлекторно-резонансной камерой Пушкина. Патент. 18.04.2014 Испытания ракетного двигателя с ротационной камерой Войцеховского и соплом содержащим центральное конусовидное тело (Центр импульсного-детонационного горения - НП "Центр ИДГ"). Кольцевой непрерывный двигатель (или детонационный, или банальное, камера низкого давления, так как тестирования проводились при давлении порядка одной атмосферы) - КНД-50 (диаметр кольцевой камеры сгорания 50 мм). По результатам тестирования Роскосмосу было экспериментально доказано превосходство двигателей с детонационным горением над двигателями с диффузионным горением. По результатам сравнительных испытаний КНД 50 показал характеристики на 6-7% выше чем у ракетного двигателя с диффузионным горением при прочих равных параметрах. https://youtu.be/lIlWDViBka8 На фото структура реактивной струи КНД-50. 15.10.2014 В России проектируют двигатель для самолета 6-го поколения. ТАСС Спойлер: Показать 17.11.2014 Выставка Сделано в России. На фото КНД-400 (диаметр кольцевой камеры сгорания 400 мм) (фотографу нужно оторвать руки). По результатам тестирования на водородно-воздушной смеси получено рабочее непрерывное детонационное горение с одной, двумя и четырьмя детонационными волнами, а также импульсно-детонационный режим. Достигнут удельный импульс на уровне 3000 с. Дальнейшее численное моделирование показало возможность модернизации КНД-400 до удельного импульса 4200 с. 13.02.2015 Видео от Роскосмоса с сообщением о проектировании детонационного ракетного двигателя. В видео показана схема ротационного детонационного двигателя Войцеховского. https://youtu.be/HbNl4ausLnQ?t=4m59s 29.08.2015 Россия испытает новый двигатель для любых ракет-носителей в 2016 году. РИА Новости Спойлер: Показать 05.10.2015 В России создали двигатель для воздушно-космического самолета РИА Новости Спойлер: Показать Патент. Комбинированный воздушно-ракетный двигатель с прямоточной камерой пульсирующего горения, форкамерой и системой воздушного запуска Испытания модели комбинированного воздушно-ракетного двигателя с пульсирующей камерой сгорания Вестник СГАУ им. академика С.П. Королёва, Солодовников А. В., Вышегородцев Е. И., Голубятник В. В. 14.10.2015 ОДК создает двигатели нового поколения для самолетов и ракет Ростех Спойлер: Показать 26.08.2016 Россия первой успешно испытала детонационный жидкостный ракетный двигатель нового поколения на экологически чистом топливе ФПИ + АО НПО "Энергомаш" Спойлер: Показать Видео испытаний одного из трёх прототипов. https://youtu.be/2C4Oj9JTCCI |
Автор: | SuperZveruga [ 25 сен 2015, 17:30 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Почему Россия решила создать ракетный двигатель на природном газе? Раньше я думал, потому, что это экономически дешевле. Но теперь я знаю, метан более детонационен чем керосин. Также и ацетилен более детонационен чем керосин, поэтому одно из предложений Роскосмоса основывалось на ацетиленовом двигателе. |
Автор: | bredych [ 25 сен 2015, 23:13 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
а получать как его? Карбид с водой в баллоне? |
Автор: | SuperZveruga [ 15 окт 2015, 04:20 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Ну вот. Теперь и военные ракеты получат новые двигатели. Т. е. воздух-воздух, воздух-земля, земля-воздух, земля-земля ракеты смогут лететь как минимум на 30% дальше. Если аппроксимировать на Калибр, то 2600*1.3 = 3 380 км. Можно рисовать новые круги от Каспия. |
Автор: | Danila [ 07 ноя 2015, 13:03 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
А рассматривались ли схемы камеры сгорания с подвижными частями? |
Автор: | SuperZveruga [ 09 ноя 2015, 00:06 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Danila писал(а): А рассматривались ли схемы камеры сгорания с подвижными частями? Я таких не встречал. Механика обычно рассматривается как проблема от которой нужно избавиться. Нет механических частей, значит надёжность запредельная. |
Автор: | Гость [ 09 ноя 2015, 02:40 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Вроде как в последние годы много работ связанных с присоединением масс. http://www.tsagi.ru/pressroom/events/se ... 0.11.2015/ Телемост ЦАГИ-ИТПМ СО РАН-СПбГПУ-НИИМ МГУ Повышение тяговой эффективности реактивных двигателей за счёт присоединения масс газа в пульсирующем рабочем процессе Использование пульсирующего, с детонационным сгоранием, рабочего процесса в энергодвигательных установках позволяет не только повысить термодинамическую эффективность и упростить конструкцию, но и открывает новые возможности для повышения тягового импульса за счет высокоэффективного присоединения масс газа. Результаты исследований пульсирующего ВРД, анализ материалов научного открытия № 314 по пульсирующему эжекторному усилителю тяги показали, что может быть и безэжекторное присоединение массы, увеличивающее импульс и это согласуется с классическими положениями физики взрыва. Результаты исследований c учётом испытаний в вакууме показали возможность значительного увеличения тяги за счёт неоднократного присоединения отработанной массы газа в пульсирующем течении. Пульсирующее течение газа может быть организовано в резонаторе при стационарном течении на входе, который может использоваться в качестве сопла традиционных реактивных двигателей. На рис. показан механизм присоединения массы (а — теоретическая модель; б, в — численное моделирование). Присоединение отработанной массы газа в пульсирующем процессе ВРД без увеличения входного импульса улучшает (в сравнении с обычными ВРД) его тяговые характеристики. Получены соотношения для определения тяговых характеристик пульсирующего ВРД в полетных условиях, учитывающие присоединение отработанной массы. |
Автор: | Гость [ 09 ноя 2015, 02:50 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
http://www.rsatu.ru/magazine/1_24_2013.pdf Страница 23 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭФФЕКТА УВЕЛИЧЕНИЯ ИМПУЛЬСА ПУЛЬСИРУЮЩЕГО РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ВАКУУМЕ ЗА СЧЕТ ПРИСОЕДИНЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ МАССЫ ГАЗА, ПЕРСПЕКТИВЫ ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ --------------------------------------------- http://cyberleninka.ru/article/n/vliyan ... dvigateley ВЛИЯНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МАСС ГАЗА НА ТЯГОВУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕЙ --------------------------------------------- http://cyberleninka.ru/article/n/rezult ... rimeneniya ЕЗУЛЬТАТЫ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ПУЛЬСИРУЮЩИХ ДЕТОНАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И РАЦИОНАЛЬНЫЕ ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ --------------------------------------------- Из Вестник РГАТУ номер 32 http://www.rsatu.ru/index.php?option=co ... &Itemid=38 свежие статьи, только я не знаю где их можно достать. Цитата: Безэжекторное присоединение массы газа для увеличения импульса пульсирующих реактивных двигателей и возможности его реализации
Экспериментально показана возможность увеличения импульса пульсирующего реактивного двигателя за счёт безэжекторного присоединения массы газа как из внешней среды, так и отработанной. Присоединение массы может быть реализовано при пульсирующем и непрерывном детонационном сгорании топлива. Показаны возможные способы реализации этого эффекта в реактивных двигателях, определены области их применения. |
Автор: | SuperZveruga [ 09 ноя 2015, 20:50 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Гость писал(а): Вроде как в последние годы много работ связанных с присоединением масс. Конкретно на рисунке изображена рефлекторно-резонаторная камера Пушкина. Вот она в качестве сопла с левой стороны двигателя. А этот видеосеминар простому смертному завтра посмотреть можно будет? |
Автор: | Danila [ 09 ноя 2015, 21:53 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
SuperZveruga писал(а): Гость писал(а): Вроде как в последние годы много работ связанных с присоединением масс. Конкретно на рисунке изображена рефлекторно-резонаторная камера Пушкина. Вот она в качестве сопла с левой стороны двигателя. А этот видеосеминар простому смертному завтра посмотреть можно будет? 1. На картинке, вроде как самый обычный ПДД с резонатором http://www.findpatent.ru/patent/224/2249121.html резонатор в виде полусферы плюс кольцевое сопло 2. Не думаю. Зато я нашел пару новых статей, только они на англ http://article.aascit.org/file/pdf/9770726.pdf http://article.aascit.org/file/pdf/9770727.pdf |
Автор: | SuperZveruga [ 10 ноя 2015, 19:36 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Спасибо за статьи. Внимательно почитал, плюс нашёл другие статьи на эту тему. Далее изложу свои выводы. 1. Кольцевое сопло с полусферическим резонатором (генератор Гартмана или Пушкина) и присоединение масс. В работах о присоединении масс изучается аномальное повышение тяги в кольцевом сопле, которое я называю рефлекторно-резонаторной камерой Пушкина. Это открытие сделано в СССР ещё в 1985 году и зарегистрировано под номером 314. Как видно из графика рост тяги зависит от частоты пульсаций и имеет характерные резонансные пики. Особенность явления в следующем, если взять обычный баллон со сжатым воздухом и пустить через кольцевое сопло с полусферическим рефлектором, то тяга вырастает даже при отсутствии горения, без использования топлива. Это явление изучалось последние 3 года и до сих пор до конца не объяснено. Последние работы говорят о том, что к пульсирующей реактивной струе возникающей в рефлекторе присоединяются массы внешнего атмосферного воздуха. По этой причине кольцевое сопло максимально эффективно при работе в условиях атмосферы Земли. Из недостатков кольцевой камеры можно отметить следующее: потеря тяги при повороте реактивной струи на 90° и сложность регулирования диапазона тяги. Первое связано с конструкцией сопла и учёные ищут другие резонаторы, которые позволяют получить тот же эффект присоединения масс без резкого поворота реактивной струи. Второе, связано со свойствами реактивной струи и воздуха внешней атмосферы. Резонанс возникает только при определённых условиях. Например, в кольцевом сопле с полусферическим резонатором относительный прирост тяги по сравнению с идеальным соплом растёт с падением степени разности давлений между реактивной струёй и внешней атмосферой. Т. е. чем меньше степень разности давлений тем более эффективно ведёт себя кольцевое сопло. Инженеры из ОДК уже прорабатывали применение кольцевого сопла Пушкина на различных летательных аппаратах и двигателях. Например, замена двигателя на БПЛА Ту-243 позволила увеличить дальность его полёта в 1,5 раза при одновременном уменьшении стоимости БПЛА. Также есть варианты модернизации форсажной камеры АЛ-31Ф, в которой в качестве форсажного механизма применяются ПуВРДД с кольцевым соплом расположенные по окружности вокруг главного сопла двигателя. Недостатком реализации является узкий диапазон режимов работы такой форсажной камеры. Есть даже вариант модернизации американского JetPack. https://youtu.be/gCYSWyHDpfU Американский ракетный ранец летает 4,5 минуты. При модернизации его ПуВРДД длительность полёта составит 20 минут. |
Автор: | SuperZveruga [ 10 ноя 2015, 21:16 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
2. Пульсация и детонация. Пульсирующий двигатель и детонационный это не одно и тоже. Пульсация возможна и при медленном (дефлаграционном) течении горения. Для этого достаточно регулировать подачу топлива, периодически увеличивая и уменьшая её ток. При этом пульсации позволят получить прирост тяги за счёт эффекта присоединения масс. Но эти пульсации, которые достижимы различными способами, не обязательно связаны с детонационным горением. Детонационное горение это взрыв, в котором взрывная волна распространяется со скоростью 2000-3000 м/с, а температура горения достигает 3500-4000 °С. При обычном горении, которое используется в поршневых, турбореактивных и ракетных двигателях, волна горения распространяется со скоростью 30-40 м/с, а температуры достигают 2500 °С. Из-за медленной скорости распространения горения топливная смесь прогорает не полностью и выходит в выхлоп с низким КПД. Чем быстрее подаётся топливная смесь тем сильнее падает КПД из-за ухудшения прогорания топлива. Для увеличения КПД в двигателях используют качественное смешение топлива с воздухом. Это и применение вихревых горелок в турборективных двигателях (так сделали в SAM146 для Суперджета, французский патент мать его), турбин в поршневых и ракетных двигателях, и т. п. Устройство смешивания топлива с окислителем и его впрыска стало ключевым механизмом определяющим КПД двигателя. Патенты на такие устройства принадлежат в основном западным странам, по этой причине они держат лидерство в поршневом и турбореактивном двигателестроении. Например, для создания в России на ЯМЗ двигателя соответствующего экологическому стандарту Евро-5, пришлось привлечь Австрийцев, которым принадлежит патент на систему впрыска топлива высокого давления, которая также является частью механизма смешивания топлива с окислителем. Патент на лучшую конструкцию турбины для ракетного двигателя принадлежит России, по этому у нас лучшие ЖРД в мире. (познайте силу патентов и мирового заговора по их соблюдению между странами) Но все эти устройства призваны решать только одну проблему - увеличение скорости дефлаграционного (медленного) горения. Американцы уже вот такое создали для своего многоразового воздушно-космического самолёта. Устройство также призвано лучше смешивать топливо с окислителем для более тщательного прогорания и повышения КПД двигателя. Пульсации топливной смеси позволяют улучшить смешивание топлива с окислителем в противовес вихревому смешиванию применяющемуся сейчас в турбинах. Для уменьшения стоимости двигателей и повышения их КПД человечеству пришло время перейти к детонационному горению. В современных работах, которые я встречал, детонация достигается методом резонанса звуковых волн. И именно отсутствие математического аппарата, описывающего распространение взрывных волн, не позволяет людям создавать детонационные двигатели. Звуковой резонанс в топливной смеси достигается несколькими известными мне способами. а) Пульсация топливной смеси с помощью механического клапана (золотника). б) Пульсация с помощью полусферического резонатора и кольцевого сопла Гартмана-Пушкина. В таком сопле также возможно достижение детонации, но оно частью осуществляется в открытой атмосфере, в связи с чем такой двигатель можно назвать детонационным двигателем внешнего сгорания. Наглядное представление процесса детонации происходящего в кольцевом сопле. https://youtu.be/HnGN1bEfq3Y в) Пульсация в шероховатых трубках Фролова, Аксёнова, Берлина. Если пустить топливную смесь через трубку, внутри которой размещены регулярные шероховатости определённой формы, то в смеси появляются звуковые волны. И если характер шероховатостей таков, что звуковые волны резонируют, то в трубке возникает детонация. г) Пульсации в цилиндрических камерах сгорания Войцеховского, где резонансные звуковые волны распространяются по спирали. Таким образом пульсации позволяют решить сразу две задачи горения, улучшение смешивания топлива с окислителем, а также инициировать детонационное горение путём резонанса. При этом, напомню, пульсация топливной смеси может быть, а резонанс звуковых волн приводящий к детонации, отсутствовать. Именно по этой причине двигатель созданный в КБ Люльки называется ПуВРДД - пульсирующий воздушно-реактивный детонационный двигатель. Из теории резонанса вытекает следующее. Для его достижения необходимы особые условия давления, объёма, частоты пульсаций, температуры. По этой причине резонанс как средство достижения регулярных детонаций мешает плавно регулировать тягу. Это пожалуй единственный недостаток всех имеющихся детонационных двигателей. Но есть пути решения и этой проблемы. Если мы получим математический аппарат описывающий резонансную детонацию, тогда сможем описать условия резонанса при различных давлении, объёме, частоты пульсаций, температуре и поймём как сделать детонационный двигатель с плавной регулировкой тяги как в воздушной атмосфере Земли, так и в космосе. На данный момент разрабатываются следующие детонационные двигатели: а) Без регулировки тяги - генератор Гартмана, оно же кольцевое сопло с полусферическим резонатором Пушкина, трубчатые генераторы. б) Со ступенчатой регулировкой - кольцевые детонационные камеры сгорания и газогенераторы предварительного сжигания смеси. в) С плавной регулировкой тяги в небольшом диапазоне частот - цилиндрические камеры детонационного сгорания Войцеховского. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 02:39 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
3. Что такое детонационное горение и почему оно протекает быстрее дефлаграционного горения? Детонация это поджиг топливной смеси в высоком давлении при температуре гораздо выше температуры дефлаграционного горения. Особенность дефлаграционного горения и в ламинарных и в турбулентных потоках в том, что при распространении фронт волны горения не встречает на своём пути препятствий и распространяется от зон с высоким давлением в зоны низкого давления. Такое распространение горения происходит с определённой скоростью, которая зависит от температуры процесса горения. Что же происходит при детонации? Детонация представляет из себя фронт расширяющихся "пузырей", которые постоянно растут и сталкиваются друг с другом. В местах сталкивания стенок пузырей (изломов ударных волн) возникают зоны очень высокого давления, в которых горение происходит со значительно более высокими температурами, чем если бы оно происходило на границе между областью высокого и низкого давлений (как при дефлаграционном горении). Эти места столкновений ударных волн порождают новые расширяющиеся ударные волны. Таким образом "пузыри" постоянно рождаются и исчезают в общем фронте детонационной волны. Более высокая температура горения в местах столкновения пузырей вызывает более высокую кинетическую скорость распространения фронтов отдельных "пузырей". По этой причине общий фронт детонационной волны состоящей из "пузырей" в целом распространяется быстрее чем ровный плоский слой при дефлаграционном горении. Вот такая ячеистая структура детонационной волны и есть причина её более высокой скорости распространения. В начале детонации пузырей много. В конце пузыри становятся больше и их число уменьшается. Т. е. детонационная волна процесс неустойчивый и сам собой переходит в состояние плоской волны дефлаграционного горения. http://himlife.com/shifr-detonatsii Задачей поддержания детонационного горения является постоянная генерация этих "пузырей", на границах столкновений которых будет создаваться более высокая температура, чем при дефлаграционном горении. При этом резонанс является основным способом генерации постоянных детонаций. Без резонанса детонации возникают нерегулярно. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 05:28 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
4. Каков идеальный детонационный двигатель? Если рассматривать эту задачу инженерным подходом, то идеальным детонационным двигателем будет такой, в котором детонации происходят регулярно в широком диапазоне частот детонаций и давлений подаваемой топливной смеси. Для изменения тяги двигателя в широком диапазоне необходимо подавать топливную смесь с различным давлением. Но тут возникает другая инженерная задача - резонанс зависит от давления подаваемой топливной смеси и, соответственно, для поддержания стабильной детонации необходимо менять частоту детонаций. Существующие механические или конструктивные резонаторы генерируют пульсации определённых частот. Для изменения частоты пульсаций необходимо регулировать конструкцию резонатора, что технически сложно. Только в цилиндрическом резонаторе Войцеховского возможна регулировка частоты пульсаций, да и та не в широком диапазоне частот. Перспективным способом регулировки частоты пульсаций является электромагнитный. Т. е. в магнито-плазмодинамических двигателях можно применить гибко регулируемую структуру магнитных полей, которая позволит создавать необходимые формы резонаторных трактов. При этом, даже простое однократное соударение двух потоков реактивной струи повышает её температуру, что наблюдается в некоторых научных работах. Исходя из моего понимания детонационного горения можно создать и другие, пока незапатентованные способы генерации детонационных волн. Одним из которых является создания ячеистой детонации во фронте плоской дефлаграционной волны. Обычная сетка на пути плоской волны должна вызывать образование ячеек детонации. Недостатком такого способа является прогорание сетки, а также её статичность. Ещё одна идея, это создание ячеек детонации с помощью шероховатой поверхности впрыска. Типа такой. Представьте, что в ямках поверхности располагаются отверстия впрыска топлива, а на пиках, устройства поджига, например раскалённые иглы. Такое устройство будет генерировать ячеистую структуру характерную для детонационных волн. По аналогии с ячейками Бенара можно предположить о максимальной эффективности шероховатостей в виде пчелиных сот. Ещё один способ формирование детонационных волн, незаложенными конструктором шероховатостями поверхности, а звуковыми колебаниями. Стоячие звуковые волны на твёрдой колеблющейся поверхности позволяют генерировать шероховатости различной формы и частоты. Недостаток - стоячие звуковые волны генерируются на твёрдых поверхностях с собственными частотами резонанса, которые имеют ступенчатую природу. https://youtu.be/THUMdTohWkI Генерировать звуковые колебания можно даже в трубке. Явление акустической кавитации давно известно, но почему-то его до сих пор не применяли к процессам горения. Если рассматривать детонационную волну как хаос, который в процессе своего распространения самоупорядочивается в единую плоскую волну, то задача конструкторов заключается в создании генераторов упорядоченного хаоса. Ячейки Бенара как самоупорядоченный хаос. |
Автор: | Проходил [ 11 ноя 2015, 11:07 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
SuperZveruga писал(а): Далее изложу свои выводы. 1. Кольцевое сопло с полусферическим резонатором (генератор Гартмана или Пушкина) и присоединение масс. В работах о присоединении масс изучается аномальное повышение тяги в кольцевом сопле, которое я называю рефлекторно-резонаторной камерой Пушкина. Это открытие сделано в СССР ещё в 1985 году и зарегистрировано под номером 314. Как видно из графика рост тяги зависит от частоты пульсаций и имеет характерные резонансные пики. Особенность явления в следующем, если взять обычный баллон со сжатым воздухом и пустить через кольцевое сопло с полусферическим рефлектором, то тяга вырастает даже при отсутствии горения, без использования топлива. Это явление изучалось последние 3 года и до сих пор до конца не объяснено. Последние работы говорят о том, что к пульсирующей реактивной струе возникающей в рефлекторе присоединяются массы внешнего атмосферного воздуха. По этой причине кольцевое сопло максимально эффективно при работе в условиях атмосферы Земли. Встречались ли Вам исследования свойств "присоединённой массы" к более энергетически насыщенному и относительно ограниченному в пространстве потоку - типа кумулятивной струи? Исходя из приведённого Вами графика из патента 314 - поведение ПМ (присоединённой массы) выглядит зеркальным отображением его же при взрыве, то есть дальнейшее развитие поиска возможно в сторону "антивзрыв". |
Автор: | Гость [ 11 ноя 2015, 16:47 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
У вас много ошибок, но я тоже не специалист - поправлять не буду. Хочу лишь сказать, что вы забыли/не читали про пересжатую детонацию. При ней КПД и скорость детонации выше. Только она не является самоподдерживающейся. у этого человека много статей по детонации и ударным волнам http://www.researchgate.net/publication ... __.105-128 Цитата: Детонации, отвечающие участку 1 2 выше точки Чепмена- !5 Жуге, называют пересжатыми (сильными), так как плотность продуктов детонации за их фронтом выше, чем в точке CJ. На участке ниже точки CJ детонации, соответственно, называют недосжатыми. Из сказанного выше следуют два важных для практики вывода: - "оставленная в покое" детонационная волна стремится к детонации Чепмена - Жуге, т.е. реализовать более высокие параметры продуктов сгорания за фронтом детонационной волны возможно только в устойчивой пересжатой детонации; - при пересжатой детонации фронт детонационной волны не может быть самоподдерживающимся, т.к. скорость перемещения фронта относительно продуктов сгорания сверхзвуковая. Цитата: Переход к пересжатой детонации повышает эффективность детонационного цикла в разы. Как наглядный пример: Способ и устройство инициирования детонации в трубе с горючей смесью http://www.google.com/patents/WO2014123440A1?cl=ru Цитата: . Погрешность измерения скорости ударной волны не превышала 3%. Результаты измерений представлены в таблице 2, из которой видно, что на измерительной базе 1926-2328 мм - на выходе из участка детонационной трубы с препятствиями-турбулизаторами регистрируется пересжатая детонация, распространяющаяся со скоростью 1950±60 м/с, а на последней измерительной базе 2983-3383 мм регистрируется самоподдерживающаяся детонация, распространяющаяся со скоростью 1750±50 м/с. |
Автор: | Гость [ 11 ноя 2015, 16:49 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
И еще: в ДД с резонатором как раз таки пересжатая детонация за счет фокусировки ударных волн. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 18:15 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Гость писал(а): И еще: в ДД с резонатором как раз таки пересжатая детонация за счет фокусировки ударных волн. Вот и я об этом хотел сказать. Давайте попробуем понять способы достижения пересжатия. 1. Сверхзвуковой поток топливной смеси встречает на своём пути препятствие приводящее к гидродинамическому разрыву и инициации детонационной волны. http://sibac.info/19604 Но для подобной инициации детонации необходим высокоэнергетический поток топливной смеси до его соударения со статической стенкой, а это в свою очередь требует энергетических затрат по подготовке такого потока до его пересжатия. Этот способ можно реализовать и другим методом, с помощью соударения двух направленных потоков меньшей энергетики. Стенкой организующей газодинамический разрыв в данном случае выступает встречный поток топливной смеси. Этот способ пересжатия основан на создании препятствии. 2. Тут поясню про резонанс. Почему я привёл в пример стоячие звуковые волны? Они не образуют резкую стенку создающую гидродинамический разрыв, но они позволяют раскачать топливную смесь и с помощью резонанса заставить его достичь необходимой нам энергии пересжатия. https://youtu.be/HnGN1bEfq3Y Т. е. гипотетически существует два способа организации пересжатия, с помощью столкновения с препятствием и с помощью резонанса. Я тоже не специалист. Физика это моё хобби - любимое занятие. По профессии я программист. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 18:20 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Вот тут пересжатие (гидродинамический разрыв) происходит в местах столкновения двух фронтов волн дефлаграционного (медленного) горения. http://sibac.info/19604 По этому я и предложил в одном из способов поджиг топливной смеси в нескольких близкорасположенных местах. Пузыри расширения будут сталкиваться стенками и образовывать зоны пересжатия. Но расстояние между пузырями должно быть достаточно малым, так как фронт обычной волны горения в самом начале своего расширения обладает большей скоростью распространения, возможно сверхзвуковой. По мере расширения скорость падает до дозвуковой и далее распространяется с постоянной скоростью. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 18:24 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Если честно, то вот этот рисунок нарушает законы физики. Но это не теоретический расчёт, а эксперимент. Откуда берётся дополнительная энергия? Тут вообще нет горения, как и неких "присоединённых масс". |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 18:31 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Как-то на Паралае обсуждали прямоточные двигатели и выкладывали рисунки моделирования поведения волны толи в прямоточном двигателе, толи в МГД генераторе. Я помню, в тех рисунках также использовалось соударение двух сверхзвуковых потоков. В результате выделялась энергия нагревающая результирующий поток. Но тут, если учесть химию горения, нарушения законов физике нет. Кинетическая энергия двух соударяющихся волн + энергия горения = большая результирующая энергия. А в поведении ионного ускорителя Морозова никакого горения нет. Там инертный газ. Причём, в экспериментах с кольцевым соплом и полусферическим резонатором Гартмана-Пушкина тяга растёт с ростом температуры сталкивающихся потоков. Учёные объясняют этот процесс вот таким графиком. Цитата: Как видно, с повышением температуры T2 уменьшается количество отводимой теплоты (q‘2 < q2). При этом максимальная температура цикла повышается (T’3 > T3), а температура выхлопных газов снижается (T’4 < T4). В результате возрастают работа цикла Iц = q1 - q2 и термический КПД ηt = 1 - q1/q2 и снижается прирост энтропии (ΔS ’ < ΔS), характеризующий тепловые потери. И вроде бы всё понятно. Больше энергии уходит в прирост давления реактивной струи выходящей из сопла (её ускорение), а не на её нагрев. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 18:37 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
SuperZveruga писал(а): Если честно, то вот этот рисунок нарушает законы физики. Но это не теоретический расчёт, а эксперимент. Откуда берётся дополнительная энергия? Тут вообще нет горения, как и неких "присоединённых масс". Хотя нет, похоже и тут всё в порядке с физикой. Ведь на рисунке изображено распределение температуры, а не плотности. Плотность можно увидеть в комментариях выше. Она низкая вне горячей струи. Вот откуда энергия. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 18:41 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Вот ещё работа по генерации детонации в трубке с шереховатостями. Доклад академика Ю. С. Осипова. Цитата: В рамках Программы «Фундаментальные проблемы информатики и информационных технологий» Институтом автоматизации проектирования, Институтом химической физики им. Н.Н.Семенова и Математическим институтом им. В.А.Стеклова с помощью численного моделирования: |
Автор: | Проходил [ 11 ноя 2015, 19:29 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
SuperZveruga, Гость - благодарю Вас за комментарии. Я не рассматривал процесс детонационного горения, а обратил внимание на эффект аномального повышения тяги в кольцевом сопле за счёт "присоединённых масс" (имея ввиду что эта разность в расчётных и эмпирических данных - может послужить способом плавного управления тяги, по аналогии "автокомбинашек" с комплексом из генератор+аккумулятор+мотор/колесо). Извиняюсь за невнятное изложение сути вопроса. Немного увлёкся историей создания двигателя Шаубергера - в надежде "расширить" поляну обсуждений взрывных процессов. (читать интересно, но на уровне "SuperZveruga" вычленять основное из потока информации - видимо не для меня). |
Автор: | Гость [ 11 ноя 2015, 19:33 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Работы Фролова http://www.frolovs.ru/index.html В. А. Левин Исследование газовой детонации. (Видео + можно скачать презентацию) http://www.mathnet.ru/php/presentation. ... entid=6415 |
Автор: | Проходил [ 11 ноя 2015, 20:26 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Гость писал(а): Работы Фролова http://www.frolovs.ru/index.html В. А. Левин Исследование газовой детонации. (Видео + можно скачать презентацию) http://www.mathnet.ru/php/presentation. ... entid=6415 Спасибо! "Галопирующая детонационная волна" очень интересна... |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 22:55 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Гость писал(а): Работы Фролова http://www.frolovs.ru/index.html В. А. Левин Исследование газовой детонации. (Видео + можно скачать презентацию) http://www.mathnet.ru/php/presentation. ... entid=6415 Потрясно! Спасибо за видео, очень наглядно. Как я понял исследуется возникновение детонации без какого-либо поджига в каналах различных форм и шероховатостей. Судя по моделированию в некоторых расчётах температуры достигают 7000 °К. Это не полностью ионизированная, но уже плазма. По крайней мере при таких температурах должно происходить разложение топлива на атомарные составляющие. А это генерация водорода и углерода прямо в камере сгорания из керосина или природного газа. Но для генерации таких детонаций нужны заранее подготовленные сверхзвуковые потоки горючей смеси. Вот, на соударении дозвуковых потоков горючей смеси и можно получить детонацию с меньшими энергозатратами. У меня уже появилась мысль попробовать провести расчёт потока горючей смеси на плазменных форсунках, которые используются в ПАК-ФА. Просто поставить их много в торец канала, чтобы они выпускали в него множество близкорасположенных потоков перегретого топлива. Думаю ячеистая детонация должна быть получена. А там далее по каналу генерировать галопирующую детонацию, которая меня также поразила. Подумать только, она распространяется на встречу сверхзвуковому потоку. Этож сколько энергии в ней? Чуйствую, фрактальные формы могут помочь создавать больше горячих детонаций в канале. А вот расчёты с вращающимися турбинами не сильно впечатлили. Так как там скорости вращения в 1100 оборотов в секунду. Шибко дофига. Вибрации пойдут, перегрев. Сломается, а стоит такая турбина дорого. |
Автор: | SuperZveruga [ 11 ноя 2015, 23:24 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Гость, как думаете, могу я это видео на ютуб залить? |
Автор: | SuperZveruga [ 12 ноя 2015, 00:10 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
В общем я запилил видео. https://youtu.be/swEPVYn4f2E А также приложу прямую ссылку на презентацию. http://www.mathnet.ru:8080/PresentFiles ... pm2013.ppt |
Автор: | SuperZveruga [ 12 ноя 2015, 01:21 ] |
Заголовок сообщения: | Re: Детонационные двигатели |
Павел, я похоже понял, как работает детонация. Подтверди или опровергни. Если считать, что из сопла вылетают не только горячие молекулы, но и "холостые" фотоны, то температура выходящего из сопла будет складываться из температуры молекул и температуры фотонов. Также холостые фотоны оседают на стенках двигателя. Все эти потери являются хаотическими. Вроде бы работа выполняется, а толку нет. В детонационном горении давление более высокое и фотоны не улетают в холостую, а присоединяются на время к молекулам, коих вокруг больше, чем при низком давлении, переводя их в закритическое состояние на время и ускоряя их. Т. е. при детонационном горении из сопла вылетает больше быстрых молекул и меньше "холостых" фотонов. В Солнце фотон родившийся в центре ядра может двигаться до поверхности 170 000 лет! Там где высокое давление, там больше полезной работы и меньше холостой. |
Страница 1 из 9 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |