Текущее время:

Часовой пояс: UTC + 3 часа




 Страница 2 из 7 [ Сообщений: 206 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5 ... 7  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
SuperZveruga писал(а):
В общем я запилил видео.

А также приложу прямую ссылку на презентацию.


Большое спасибо за видео на тюбике!
"Презентация" по Вашей ссылке не запостилась, закидывал по своей- https://yadi.sk/d/xUmegaBFkPbG9


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Книжица на 14 страницах под названием Труды НПО Энергомаш за 2012 год под редакцией доктора технических наук В. К. Чванова о жидкостном детонационном ракетном двигателе.
http://idgcenter.ru/pubs/2012-1-rus.pdf
В книжице речь идёт о новом двигателе, который решили создать в Роскосмосе для космических ракет.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Незамеченные новости от Павла Булата.

ЗАВЕРШЕНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО СТЕНДА
01 Ноября 2015
Изображение
Цитата:
Создан стенд для изучения процессов детонационного горения, в рамках третьего этапа работ, выполняемых в соответствии с условиями Соглашения о предоставлении субсидии №14.575.21.0057, заключенного Университетом ИТМО с Минобрнауки России в 2014г. по федеральной целевой программе «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы».
Согласно утвержденному техническому заданию и календарному плану, в рамках проекта «Разработка технологии непрерывно-детонационного гиперзвукового воздушно-реактивного двигателя воздушно-космической транспортной системы с управляемым сжиганием топлива в оптимальных структурно-устойчивых тройных конфигурациях ударных волн с долей детонационного горения не менее 85% объема камеры сгорания» был изготовлен экспериментальный стенд, предназначенный для изучения детонационных волн с учетом физико-химических превращений. Проведение исследовательских испытаний запланированона ближайшее время.
Также, в этом году планируется разработать программу экспериментальных исследований ударно-волновых структур на изготовленном стенде, проведение этих исследований запланировано на первую половину 2016 года.


СОВМЕСТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ С МРТИ РАН
01 Ноября 2015
Изображение
Цитата:
Применение детонационного режима горения в прямоточных системах обсуждается в течение более чем полувека. Но наиболее привлекательная идея основана на использовании стоячей детонационной волны в реактивных двигателях, и говорить об этом начали недавно. Лабораторией, совместно с МРТИ РАН, был разработан план проведения экспериментов по исследованию детонационной волны, созданной стримерным СВЧ разрядом.
Стримерный СВЧ разряд, представляющий сложную сеть горячих нитей, может инициировать детонацию во многих точках в поперечном сечении канала двигателя. Предполагается, что такой режим может открыть новые возможности для проектирования двигателя на основе использования постоянной детонационной волны с короткой зоной горения.
Работа будет состоять из двух этапов:
1) Создание сферической детонационной волны, полученной объемным стримерным СВЧ разрядом;
2) Инициирование плоской детонационной волны с помощью поверхностного СВЧ разряда.
Экспериментальная часть исследований пройдет на базе АО «МРТИ РАН», г.Москва.

Изображение



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
По поводу стриммерных разрядов (молний). Наверное также можно попробовать генерировать сетку детонаций с помощью сетки лазеров. Центр Келдыша вроде как разрабатывал лазерную систему зажигания для ракетных двигателей.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
ГЕНЕРАЦИЯ ПРОТЯЖЁННОГО МИКРОВОЛНОВОГО ФАКЕЛА В СИЛЬНО ПОДПОРОГОВЫХ ПОЛЯХ В ВОЗДУШНОЙ АТМОСФЕРЕ
Цитата:
Эксперименты, результаты которых представлены в настоящей работе, были направлены на поиски решения задачи создания в открытом пространстве в воздушной атмосфере протяжённых плазменных образований. Помимо фундаментальных газоразрядных проблем интерес к такого рода постановке исследований стимулирован открывающейся потенциальной возможностью использовать плазменные образования для экологических целей (очистка атмосферы от локальных промышленных выбросов и др.), а также для постановки лабораторных экспериментов, моделирующих природные атмосферные электроразрядные явления.

Поставленная задача успешно решена с использованием ГИРОТРОНного отечественного микроволнового генератора, обладающего следующими параметрами: импульсной мощностью P ≤ 600 кВт, длиной волны λ = 0,4 см, длительностью импульса τ ≤ 20 мкс. Основная сложность в реализации целей эксперимента связана с парадоксальностью исходных условий, имея в виду попытку создания протяжённого плазменного «столба» в открытой атмосфере с помощью микроволнового пучка при приведённом микроволновом электрическом поле, значительно меньшем порогового для возбуждения разряда в воздухе атмосферного давления.


Все таки хорошее это отечественное изобретение - Гиротрон.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
К концу этого года, началу следующего, можно будет говорить о революции в двигателестроении.
phpBB [video]

https://player.vimeo.com/video/162048971
Эффективность нового двигателя предположительно выйдет на 25% лучше.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
25 августа 2015 года

В Санкт-Петербургском национальном исследовательском университете информационных технологий, механики и оптики (ИТМО) разрабатывают двигатель, который сможет потреблять меньше топлива. Ученые проектируют технологию, позволяющую уменьшить расходы на эксплуатацию силовых установок и ракетных двигателей, повысить коэффициент полезного действия и потреблять значительно меньше топлива, сообщает "Роснаука".
Главное отличие разработки − в скорости сгорания топливной смеси. Медленный и постепенный процесс специалисты решили заменить детонацией, при которой фронт горения распространяется быстрее скорости звука. Сжатие топлива в таком двигателе обеспечивает не поршень, а ударная волна.

Пресс-служба ИТМО цитирует руководителя лаборатории «Новые материалы и нанопленки для компонентной базы силовой, СВЧ-электроники и микросенсорики» Павла Булата:
«Мы поняли, что ударно-волновые структуры, которые используются в известных проектах детонационных двигателей, не оптимальны. Ударно-волновая структура должна создавать максимальное давление в камере сгорания. Но в любом существующем проекте она начинает свободно распространяться по объему камеры сгорания и, как любая термодинамическая система, стремится занять положение с наименьшим уровнем энергии. Это как раз обратно тому, что нам требуется от ракетного, реактивного или газотурбинного двигателя. Нам удалось выяснить, что оптимальные ударно-волновые структуры существуют, мы выделили классы этих систем и создали макет газотурбинной установки для проведения экспериментов».

Сейчас специалисты университета разрабатывают опытный образец, который сможет имитировать работу детонационного двигателя: вместо турбины и компрессора сейчас используются массогабаритные аналоги. Предстоит провести точные расчеты и эксперименты, в следующем году уже можно будет судить, насколько успешным оказался замысел.

P.S. Павел открытым текстом заявил, что за несколько десятилетий исследований никому так и не удалось разработать ни одной работоспособной конструкции детонационного двигателя. Сейчас сотрудники ИТМО проводят эксперимент по созданию +100500-го имитатора двигателя где будут экспериментировать с "оптимальными" ударно-волновыми структурами.
Поскольку эксперименты ещё не завершены, то "оптимальность" имеет место быть лишь в воображении экспериментаторов.
Любому выпуснику школы известно изотропическое свойство газа - равномерно передавать давление во всем объеме. Иначе говоря - сверхвысокое давление (сотни тысяч атмосфер) во фронте ударной волны воздействует не только на сам газ, но и на стенки сосуда (камеры сгорания). После чего стенки превращаются в осколки, что известно любому артиллеристу.
Попытка снизить давление путем многократного снижения концентрации газообразного горючего и окислителя в камере сгорания (что и делается во всех экспериментальных образцах) сводит к нулю все теоретические преимущества детонационных двигателей над классическими ракетными и реактивными.

До тех пор, пока не будут созданы конструкционные материалы камер сгорания, выдерживающие десятки-сотни тысяч атмосфер внутреннего давления, при этом ещё и циклического (не забываем о волновом характере детонации), все работы в этой области будут носить характер пиления бюджета.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 2551
Гость писал(а):
... все работы в этой области будут носить характер пиления бюджета.

ШЬЙОРТ ПОБЕРИ :lol:
О чём только думали создатели РДТТ :?:
Наверно о попиле бюджета ... :mrgreen:


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Создатели РДТТ перед созданием рассчитали давление в двигателе и ознакомились с прочностными характеристиками конструкционных материалов.

"Создатели" ДД перед бесконечными экспериментами ознакомились только с условиями получения финансирования из бюджета.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 2551
Гость писал(а):
Создатели РДТТ перед созданием рассчитали давление в двигателе и ознакомились с прочностными характеристиками конструкционных материалов.

"Создатели" ДД перед бесконечными экспериментами ознакомились только с условиями получения финансирования из бюджета.

"артиллерист" ни как не осознает что над ним откровенно стебаются :lol:


Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 2283
SuperZveruga писал(а):
По поводу стриммерных разрядов (молний). Наверное также можно попробовать генерировать сетку детонаций с помощью сетки лазеров. Центр Келдыша вроде как разрабатывал лазерную систему зажигания для ракетных двигателей.

Совсем другие затраты энергии. Напомню, что у лазеров низкий КПД.



_________________
Это нам удается
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
седой. писал(а):
"артиллерист" ни как не осознает что над ним откровенно стебаются

"Неартиллеристы" боятся признаться, что их поимели с аферой ДД :mrgreen:


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
До тех пор, пока не будут созданы конструкционные материалы камер сгорания, выдерживающие десятки-сотни тысяч атмосфер внутреннего давления




_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Пора бы уже прийти к пониманию принципа работы детонационного двигателя - закрытой с одного торца камеры в форме трубы без соплового сужения, в которую впрыскивается газообразное топливо, после чего инициируется объемный взрыв, детонационная волна давления идет к открытому концу трубы, оставляя за собой область разрежения газообразных продуктов взрыва, в эту область впрыскивается следующая порция топлива и т.д.

Чем длиннее труба, тем больше волн давления одновременно находятся в ней, тем больше тяга двигателя, но при этом возрастают тепловые потери на нагрев стенок и окружающего воздуха. Трубу можно свернуть в спираль для компактности, можно даже избавиться от перегородок (схема с центральным телом) - если расположить топливные форсунки по спирали.

Но невозможно устранить главный недостаток детонационного двигателя - малое среднее давление в камере порядка единиц атмосфер (определяемое падением давления в волнах разрежения). Незначительный перепад давления между камерой сгорания и окружающей средой приводит к малой удельной тяге двигателя на единицу его веса. По этому показателю ДД на два порядка отличается от ЖРД и РДТТ, давление в камерах сгорания которых достигает 300 атмосфер.

В связи с этим ДД теоретически может иметь преимущество перед ЖРД/РДТТ только в безвоздушном пространстве, где отсутствует давление окружающей среды.

Выигрывая у ЖРД в плане экономичности 10-15 процентов, ДД проигрывает в плане весовой отдачи на единицу тяги, поскольку в космосе применяется вытеснительный способ подачи топлива без задействования турбонасосного агрегата, что позволяет снизить вес ЖРД (состоящего из одной камеры сгорания) ниже уровня ДД, стенки камеры детонации которого умеют большую массу для выдерживания знакопеременных нагрузок от волн давления и разрежения.

P.S. Единственная польза от экспериментов с детонационным двигателем - изучение особенностей горения топлива в ударных волнах с целью конструирования сверхзвуковых камер сгорания прямоточных ВРД.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
Пора бы уже прийти к пониманию принципа работы детонационного двигателя - закрытой с одного торца камеры в форме трубы без соплового сужения, в которую впрыскивается газообразное топливо, после чего инициируется объемный взрыв, детонационная волна давления идет к открытому концу трубы, оставляя за собой область разрежения газообразных продуктов взрыва, в эту область впрыскивается следующая порция топлива и т.д.


Это и ранее было понятно. Форма камеры сгорания не обязательно должна выглядеть как трубка. Строго говоря детонация может осуществляться даже в открытом пространстве не ограниченном стенками какой-либо камеры.

Давайте так впрыскивать топливо, чтобы фокус детонации был в центре трубы, а расходящаяся ударная волна попадала на самые прочные участки камеры сгорания либо вообще выходила сразу в открытое пространство вне двигателя.

Нужно моделировать конструкцию. Искать лучший вариант. Я даже представлял себе камеру сгорания ДД с разной толщиной стенок из-за разного давления в разных местах камеры сгорания.

Гость писал(а):
Чем длиннее труба, тем больше волн давления одновременно находятся в ней, тем больше тяга двигателя

Вот это важное замечание. Это обратное ограничение, из-за которого ДД должен терять эффективность при росте надёжности конструкции.

Гость писал(а):
Но невозможно устранить главный недостаток детонационного двигателя - малое среднее давление в камере порядка единиц атмосфер (определяемое падением давления в волнах разрежения). Незначительный перепад давления между камерой сгорания и окружающей средой приводит к малой удельной тяге двигателя на единицу его веса. По этому показателю ДД на два порядка отличается от ЖРД и РДТТ, давление в камерах сгорания которых достигает 300 атмосфер.


При этом именно в ВРД обнаружен значительный прирост тяги при пульсирующем горении. Это конечно не детонационное горение и учёные в данном случае говорят о некой присоединённой массе.

А если сделать такую камеру сгорания, в которой давление в волне разряжения будет сопоставимо с давлением в ЖРД при стационарном горении?

Когда я пытаюсь представить себе камеру сгорания ДД, то в голову из самых простых конструкций приходит полусфера. Впрыскивая рабочее тело в фокус полусферы, причём можно поэкспериментировать с впрыском не строго в радиальном направлении, а под очень малым углом от центра полусферы, чтобы получить вращение ударной волны в фокусе, тогда самое высокое давление будет в фокусе, а снаружи, у стенок полусферы, должна быть волна разряжения.

Ну и открытое пространство для выхода расширяющейся реактивной струи у полусферы совсем рядом. Такая конструкция может быть самой простой камерой сгорания ДД. В такой конструкции мы успеваем выводить расширяющиеся ударные волны вовне.

Другим видом камеры сгорания ДД мне видится одна конструкция, которую на этом сайте уже приводили. Это прямоточная камера сгорания в виде ромба в проекции (или в виде двух конусов соединённых основаниями). Точную форму припомнить не могу, но помню, что там соударяли потоки сверхзвукового воздуха в фокусе в центре камеры, а затем ударная волна расходилась на стенку и приходила в определённое место, откуда отражалась и снова шла фокусироваться. Это был толи МГД генератор,толи прямоточный двигатель, который обсуждали на Паралае.

В общем моделировать распространение ударной волны для того и нужно, чтобы создать такую конструкцию камеры сгорания, которая позволит сделать тонкие стенки там где можно и толстые там где необходимо. Это позволит оптимально использовать массу конструкционных материалов двигателя, чтобы повысить удельную тягу.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Во первых, фронт детонации вне зависимости от его формы (плоской, выпуклой, вогнутой и т.п.) совершает волнообразное движение - фронт пробегает по всем частям камеры сгорания, которые в связи с этим должны быть равнопрочными.

Во вторых, прочность камеры сгорания ДД должна быть рассчитана на знакопеременность нагрузок (скачок высокого давления - скачок низкого давления), что еще более повышает массу ДД.

В третьих, газ в камере сгорания изотропен по давлению во фронте детонации и в области разрежения - давление в них в выравнивается со скорость 1-2 км в секунду. Чтобы получить эффект от временнОй неоднородности давления, надо диаметр сделать больше её длины плюс использовать точечный впрыск заранее смешанного топлива. Но тогда весовая отдача (тяга/масса двигателя) станет совсем мизерной.

Так что ДД - это не более, чем ошибка (Яков Зельдович), добросовестное заблуждение (Павел Булат, SuperZveruga) и попил бюджета (все остальные) :mrgreen:


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
фронт пробегает по всем частям камеры сгорания, которые в связи с этим должны быть равнопрочными.

Позвольте, но тут я с вами не соглашусь. Сверхзвуковой поток постоянно сдвигает ударную волну и мы это все наблюдали в вот этом ролике.
phpBB [video]

https://youtu.be/swEPVYn4f2E
Есть правда галопирующая волна, которая в силу своей аномальной энергетики способна преодолевать встречный набегающий сверхзвуковой поток рабочего тела, но для избегания таких явлений также проводят моделирования.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
Так что ДД - это не более, чем ошибка (Яков Зельдович), добросовестное заблуждение (Павел Булат, SuperZveruga) и попил бюджета (все остальные)

А Челомей тоже бюджет пилил?



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
И да, ошибку Зельдовича исправил Войцеховский. И Зельдович ещё при жизни отказался от своей теории в пользу теории Войцеховского.

Т. е. на самом деле теорию детонации первый раз правильно описал не Зельдович, а Войцеховский. Зельдович верно указал на теоретическое превышение энергетики детонационного горения над дефлаграционным, но правильно описать причины такого роста не смог.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Насколько я понял, на видео заснят научный доклад в МГУ - ученые имеют право на поисковые исследования согласно своим интересам, ошибкам, предпочтениям и т.д.

В докладе представлены способы инициации детонации в газообразной топливной смеси при сверхзвуковых скоростях течения этой смеси - что характерно только для прямоточного ВРД со сверхзвуковой камерой сгорания. Оба торца камеры открыты. Напор горюче-воздушной смеси создается скоростью перемещения самого летательного аппарата в воздухе. Как правильно отметил докладчик, полученные результаты позволяют отказаться от системы электрического зажигания и, возможно, более эффективно сжигать горючее в ПВРД (после проведения дополнительных исследований).

Доклад не имеет отношения к конструкции ДД, поскольку там отсутствует сверхзвуковой поток топливной смеси.

P.S. Войцеховский и Челомей добросовестно заблуждались :D


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
что характерно только для прямоточного ВРД со сверхзвуковой камерой сгорания

Не только. Есть и другие способы генерации сверхзвуковых потоков смеси.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Одно из декларируемых преимуществ ДД - простота устройства, в частности отсутствие затрат энергии на сжимание топливной смеси или её разгон свыше скорости звука. Если пойти на усложнение устройства, то исчезнет последнее преимущество.

В прямоточном ВРД сверхзвуковая скорость подачи окислителя и распыления в нем горючего достигается естественным путем за счет скорости самого летательного аппарата.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Гость писал(а):
в частности отсутствие затрат энергии на сжимание топливной смеси или её разгон свыше скорости звука

Ускорение топливной смеси достигается гораздо более простыми средствами чем сжатие воздуха в компрессоре ВРД. При одинаковых технических параметрах себестоимость ДВРД в два раза меньше чем у ВРД.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 2283
Уважаемые спорщики, Вы оба до такой степени неправы, что я даже не знаю, что написать и с чего начать критиковать. В каждом посте перл на перле. Может почитаете для начала что-то по детонации?

Фролов С.M. Импульсные детонационные двигатели: введение. Импульсные Детонационные Двигатели// Под Редакцией Фролова С.М., М.:ТОРУС ПРЕСС. - 2006. - С. 19–32.
Быковский Ф.А., Ждан С.А., Ведерников Е.Ф. Непрерывная спиновая детонация топливно-воздушных смесей // Физика горения и взрыва. 2006. Т. 42. № 4. С. 107-115.

Для простоты сформулирую основные положения:
1. Все, что Вы обсуждали, относится к импульсно-детонационным двигателям (PDE). Это труба, которую можно свернуть в спираль или сделать многотрубную схему. В единичной пульсации КПД PDE на 20-25% выше, чем у ВРД с циклом Брайтона. Проблема одна - низкая частота следования детонационных волн, отсюда и все ухищрения.

2. Существуют еще ротационные детонационные двигатели (RDE) и непрерывно-детонационные двигатели (CDE).
В RDE детонационную волну заставляют бегать по кругу и поджигать по пути смесь. Беда в том, что она - зараза не хочет следовать схемам ученых и неизбежно разваливается на две тройных конфигураций ударных волн, с проблемным горением. Известны схемы Николса и Войцеховского. Проблем две: из-за распада волны на тройные конфигурации горение происходит в очень малом объеме; ударно-волновая структура движется относительно продуктов сгорания со скоростью звука, что определяет абсолютно все ее параметры для заданной геометрии кольца. Все, регулировать двигатель нечем. Отсюда следует вывод - сделать рабочий двигатель по схеме Войцеховского и Николса нельзя и это уже строго доказано. Модельных установок сделано много, но удельные показатели у них хуже, чем у двигателей с циклом Брайтона.

CDE - это ГПВРД, в котором топливо поджигается стационарной ударной волной. Схема вполне работоспособна, нужно только, чтобы скорость полета была больше скорости волны Чепмена - Жуге (М>3.302 для пары водород-воздух).

3. Низкое давление в камере - это не недостаток, а достоинство ДД. Напомню, что в типичном ДД интенсивность волны - 10-15. Если мы подаем ТВС под давлением 10 атм, что соответствует вытеснительной системе подачи топлива в ЖРД, то получаем в камере давление 100-150.

Можно продолжать, но я остановлюсь. Вывод - задача очень сложная и на пальцах её не решить. Причем черт сидит не в конструкции, а в газодинамике ударно-волновых структур.

ПС
И поаккуратнее с классиками. Теория детонации Зельдовича является общепризнанной. Войцеховский открыл спиновую детонацию и одним из первых предложил схему RDE. Никакой новой теории он не создавал, хотя безусловно входит в славную линейку - Зельдович, Войцеховский, Щелкин, Солоухин, Левин ... Последний жив и здоров.



_________________
Это нам удается
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
pavel писал(а):
Последний жив и здоров.

Ну и слава Богу.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 7568
Откуда: из дремучего леса
Что касается первоочерёдности Зельдовича и Войцеховского, то дело действительно касается спиновой детонации. Теория Зельдовича не позволяла описать возникающие структуры в кольцевой детонации, а значит она была не полной.

Эту информацию я почерпнул от какого-то химика в какой-то обширной статье про детонацию.



_________________
Данко разорвал руками себе грудь и вырвал из неё сердце и высоко поднял его над головой. Оно пылало ярче солнца, и люди, очарованные, снова пошли за ним. (C) кавалер ордена Ленина Максим Горький, "Старуха Изергиль" - 1894 г.
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
pavel писал(а):
Низкое давление в камере - это не недостаток, а достоинство ДД. Напомню, что в типичном ДД интенсивность волны - 10-15. Если мы подаем ТВС под давлением 10 атм, что соответствует вытеснительной системе подачи топлива в ЖРД, то получаем в камере давление 100-150

Я вроде бы так и описывал ситуацию, за исключением интенсивности волны.

К теории детонации и её применению в сверхзвуковых камерах сгорания ВРД вопросов нет. Вопросы есть к попыткам приложения теории к жидкостным ракетным двигателям с камерой детонации - т.н. ДД.

По поводу технической реализации эффекта интенсивности волны отвечу утром.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Интенсивность детонационной волны - это соотношение давлений во фронте волны и области разряжения в тылу волны. Давления отличаются на порядок.

Указанный эффект детонации возникает из волнового характера распространения области химической реакции (фронта) по объему топливной смеси. Перед фронтом находится смесь реагентов под давлением окружающей среды, во фронте - смесь реагентов и продуктов реакции под давлением детонации, за фронтом - продукты реакции.

Впрыск в детонационную камеру свежей топливной смеси естественно производить в область низкого давления после отхода фронта от закрытого торца камеры. Из этого вытекает импульсный характер работы любой детонационной камеры. Можно только сгладить (но не устранить) импульсы тяги путем увеличения их частоты и пространственного разнесения форсунок.

Собственно реактивная тяга ДД создается в момент отхода продуктов реакции (содержащихся во фронте) от закрытого торца детонационной камеры. Давление, оказываемая продуктами реакции на боковые стенки, камеры, взаимно уравновешено. С увеличением частоты впрысков свежей топливной смеси (т.е. импульсов) тяга ДД в единицу времени возрастает.

Из этого вытекает идеальная конструкция детонационной камеры - плоский цилиндр с невысокими боковыми стенками, сравнимыми по высоте с суммарной толщиной фронта и области разрежения (порядка одного-двух сантиметров в зависимости от вида газовой смеси), заглушенный с одного торца сводом, в котором расположены форсунки. Камеры детонации должна быть оснащена объемной системой инициации, например, в виде 3D электрических разрядов (см. фото выше в этой теме).

Теоретическая максимальная частота следования импульсов детонации определяется как скорость детонационной волны (1-2 км/с), соотнесенная с толщиной фронта и области разрежения (1-2 см) с учетом времени на впрыск и инициацию - порядка 100000 импульсов в секунду.

Необходимо отметить, что скорость истечения продуктов реакции ДД с цилиндрической камерой детонации (1-2 км/с) меньше, чем скорость истечения продуктов реакции ЖРД с сопловой камерой сгорания (3-4 км/с). Чтобы повысить эффективность ДД в части преобразования химической энергии реагентов в кинетическую энергию истекающих продуктов реакции, необходимо усложнить конструкцию камеры детонации, например, сделать её кольцевой, поместив в цилиндр центральное тело, конически сужающееся на конце - т.е. создать кольцевое сопло.

Однако и это решение не позволит поднять эффективность ДД до уровня ЖРД, поскольку рабочее тело (продукты реакции) первого двигателя менее энергоемкое, чем у второго. Энергоемкость рабочего тела ракетного двигателя определяется давлением в камере детонации/сгорания. В связи с импульсным характером работы ДД давление в камере рассчитывается как усредненное значение из максимального во фронте и минимального в области разрежения.

Для того, чтобы увеличить усредненное значение давления в камере детонации ДД до уровня постоянного давления в камере сгорания ЖРД (300 атмосфер), надо увеличить давление во фронте детонации до 3000 атмосфер. Это в свою очередь потребует увеличения прочности и, соответственно, веса камеры детонации ДД более чем в 10 раз (исходя из знакопеременности нагрузок) по сравнению с камерой сгорания ЖРД.

В связи с этим ДД не имеет перспектив.


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Статья в журнале "Фундаментальные исследования" ISSN 1812-7339 П.Булата и Н.Продана "ОБЗОР ПРОЕКТОВ ДЕТОНАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. РОТАЦИОННЫЕ ДЕТОНАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ" о низкой доле (15 процентов) детонации и высокой доле горения (85 процентов в неэффективных условиях) в спиновых ДД

http://www.fundamental-research.ru/ru/a ... w?id=32642

P.S. Эффективность использования топлива в спиновых ДРД можно смело принимать на уровне 7 процентов от ЖРД при равном максимальном давлении в камерах детонации и сгорания (равной весовой отдачи двигателей) :mrgreen:


  
 
 Заголовок сообщения: Re: Детонационные двигатели
СообщениеДобавлено:  
Аватара пользователя

Сообщений: 2283
Гостю.

В каждом абзаце у Вас ошибка.
1. Интенсивность - это отношение давления до ударной волны к давлению за ударной волной. Интенсивность определяется скорости движения волны и углом наклона к потоку. Ударная волна поджигает смесь. За ударной волной следует зона индукции, в которой происходит образование свободных радикалов, затем следует зона собственно горения. Горение вызывает волну разрежения, которая движется в сторону, противоположную ударной волне.

2. Эффект детонации - это быстрое горение. Ударная волна может быть неподвижной, а поток на нее набегать. Может быть сверхзвуковой поток, в котором смесь принудительно поджигается, например, на плоскости, установленной поперек потока. Тогда за этой плоскостью будет происходить горение в сверхзвуковом потоке. Это тоже детонация. Она называется недосжатой.

3. Импульсный характер работы имеет место только в трубном PDE. В RDE/CDE он периодический, а тяга создается непрерывно.

4. Тут Вы излагаете схему "тяговой стенки". Но удельный импульс растет не с увеличением частоты поджигания (тут нет проблем), а со скоростью продувки трубы (удаления продуктов сгорания).

5.Такая схема работает только при непосредственном инициировании детонации, но это очень энергозатратно. В PDE используется поджиг смеси и переход дефлаграции в детонацию. Обычно это происходит на дистанции 1 м-1.2 м. Думаю, что Гость путает все же со схемой RDE. В ЖРД именно эта схема применяется.

6. Ну тут просто ерунда написана (извините уж). 1-2 см - это толщина фронта ударной волны, а не всей области горения. Автор предполагает, что новую порцию смеси можно подавать, как только старая порция сгорела. Но это не так. Она определяется временем удаления продуктов из канала, которая определяется скоростью потока (а не ударной волны) за ударной волной и длиной канала. И скорость эта дозвуковая. Типичная частота следования импульсов 60-100 Гц. Стремятся к 200 Гц. Считается, что при такой частоте будет уже выигрыш в КПД.

7. Опять чепуха. Вы, видимо, считаете, что скорость истечения равна удельному импульсу. У ВРД он около 30.000 м/с, т.е. Вы серьезно будете говорить, что у самолета из хвоста бьет струя со скоростью 30 км/с? На самом деле, скорость истечения определяется соплом, его геометрическим числом Маха. При истечении в пустоту эта скорость всегда будет определяться геометрическим числом Маха сопла, а предельная скорость расширения в вакуум определяется, грубо говоря, топливом. Таким образом, если есть сопло и топливо одинаковое, то скорости истечения будут одинаковыми. Если у ДД сопла нет, то скорость будет дозвуковая в атмосфере, а в пустоте нет.

Повысить эффективность горения в детонационной волне изменением геометрии камеры невозможно теоретически. Эта эффективность определяется исключительно топливной смесью и интенсивностью ударной волны. Чем интенсивность больше, тем лучше.

8. Энергоемкость рабочего тела целиком определяется теплотворной способностью топлива, а не давлением. Напомню, что тяга возникает из-за разности импульсов. В начальный момент топливная смесь покоится. Мы её подожгли, выделилось тепло, смесь нагрелась. Затем она расширяется в сопле и остывает, за счет этого разгоняется. Появляется импульс тяги. Эффективность тем выше, чем быстрее происходит горение. В ДД эта скорость примерно в 1000 раз больше. Если бы можно было мгновенно удалять продукты сгорания, то эффективность ДД была бы непревзойденной, а объем камеры сгорания в 100 раз меньше, чем у ЖРД.

9. Здесь все наоборот. Среднее давление в ДД может быть в 10-20 раз меньше, чем у ЖРД. Пики давления и температуры кратковременны и такая камера даже не требует охлаждения. Давление в ЖРД определяется ТНА и это недостаток. Высокое давление в ЖРД нужно для обеспечения полноты сгорания, высокого расхода и объемной тяги. В RDE теоретически то же самое достигается за счет очень высокой скорости сгорания.

Так в теории. Конструктивную реализацию пока никому придумать не удалось, и мне тоже.



_________________
Это нам удается
Не в сети
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
 Страница 2 из 7 [ Сообщений: 206 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5 ... 7  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
phpBB skin developed by: John Olson
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group

Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB