Твердотопливные котлы с топками типа "ракета". Принципы горения, построение узлов и элементов - 1

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

В конструкции Питера Берга, работу которой кратко описывал, как раз и присутствует принцип ПВРД и ПуВРД в некоторых режимах, а также и скорости имеются. Припоминаете?

 

Как бы да. Надо отличать инерцию от волн давления.

 

Всё работает в комплексе. Там же ещё и гравитация подключена. Нужно собрать в одно место несколько старых постов и картинка обрисуется. Будет чего обсудить. Имеет ли место.

 

Чтобы окончательно разобраться, есть в ракетной топке давление или нет, попробуйте разобраться, как работает корейская печь ондоль, как более наглядный и простой случай, почему там без всяких райзеров и дымоходов, практически в горизонтальных каналах возникает тяга, видео на корейском приводилось выше.
Поняв, как она работает, Вы сможете экстраполировать результат изучения ее на ракету и с удивлением обнаружите, что никакого давления, особенно выше атмосферного, в обеих этих случаях, НЕ СОЗДАЕТСЯ. Поверьте, это не сложно, у Вас получится... может, и корейский походу изучите

 

Поток воды и оказывает давление. А что придало ему скорость? Потенциальная энергия. Вода же стекает с высот в низину.

 

Собираю.
https://www.forumhouse.ru/posts/17388317/
Раз уж упомянули Берга, то отойдём от концепции котла ненадолго. Имеем горизонтальный топливник с вертикальным хайлом в райзер. Перед верхом хайла находится труба подачи подогретой вторички.

Процесс идёт лавинообразный как у ТРД. Летучие засасывают в хайло вторичку и "взрываются" как в сопле, разгоняясь и ударяясь в изгиб. Гравитацией и инерцией сильно турбулизированный поток увлекается в райзер. Назад движение ограничивается узким хайлом-дросселем и напирающим потоком газов. Максимальное горение концентрировано именно на изгибе и от его аэродинамики (предмет ноу-хау в проекте с открытым кодом) зависит его эффективность. Про турбулизацию и скорости картинку давал. Хочется добавить только про упоминавшуюся Бергом (вызвавшую массу споров) информацию, что воздух в стальной (люмень там плавится) трубе подачи расширяется до 50! раз. Для любителей считать напомню, что вода расширяется в 1200 раз. Развёрнутое описание можно почитать на сайте у Берга. http://batchrocket.eu/en/workings#mixing
https://www.forumhouse.ru/posts/17409756/
Газы имеют массу, а значит и инерцию. А вот почему возможно движение газов в начале и вообще, то я не зря упоминал ПРД. Эффекты сопла Лаваля, трубка Вентури для подсоса вторички, сила Бернулли. Всё это пользуют ракетчики, чем вызывают непонимание у классиков. Вот и непонятно им откуда берутся неведомые им силы.
https://www.forumhouse.ru/posts/17200677/

https://www.forumhouse.ru/posts/17218751/
По симуляции горения в топке Берга. Авторы указывали пиковое значение в 1,8 Маха. Лично я против таких цифр не возражаю. Скорость звука в горячем газе выше. Горение есть медленный взрыв. Хорошо смешанный с окислителем горючий газ взрывается. Такие процессы и происходят периодически в ракетах. Хайло является дросселем. Газы, поступая через него смешиваются с затягиваемой силой Бернулли подогретой вторичкой и взрываются. Далее как в сопле Лаваля, расширяющиеся газы по максимуму идут в райзер и менее в узкое хайло. Разогнанные газы по инерции уходят создавая разряжение и затягивая следующую порцию газов. Вот в таком импульсном режиме всё и работает, потому печи и названы были ракетными за звук, создаваемый при горении.
https://www.forumhouse.ru/posts/17185017/
Скорость и турбуленция - вот главное в райзере. Всё находится в балансе с длиной его. Потеря одного влечёт изменение других факторов. Идеальное сжигание у Берга было при соударении разогнанных в вертикальном хайле газов в угол перехода в вертикальный райзер, которое формирует два параллельных поднимающихся вихря, за счёт скорости постоянно взаимодействующих, турбулизирующих газы.

Ничего не личного и ничего нового для читателей сейчас не сказал. Просто проверка на внимательность прочтения и вдумчивость понимания.

 

Есть еще некоторые понятия касаемо непосредственно топки как узла
-избыточное давление http://tetainstall.com/?p=1343
-разрежение
Хотя в топке обычного котла без нагнетателя и не может быть давления выше атмосферного (так вроде ?) настоятельно рекомендую не проверять этого факта, при имеющейся непрогоревшей закладке, ибо бабхнет и полыхнет из дверок так, что запомнится на всю оставшуюся жизнь...

 

Чтобы достичь хотя бы скорости звука М=1, нужен примерно двукратный перепад давлений. На тех перепадах что реализуются в котлах не идет речь даже о сжимаемости газа. Берг ваш пишет полную туфту в расчете на таких доверчивых, мягко говоря, слушателей, которые и дальше распространяют эту ахинею.

 

Вопрос, откуда струя, сечение которой менятся ? Котел шахтного типа.

 

И еще фильма

 

Поддерживаю. Необходимо добавить, что уровень шума струи горячего газа при М=1,8 таков, что рядом с агрегатом находиться невозможно и слышен этот шум километра за полтора.

 

По растопке смотрю ни у кого нет замечаний, давайте подведем тогда первый промежуточный итог
-розжиг с растопкой необходимы для достижения элементами и узлами котла и дымохода, некоторой температуры. Или есть возражения?

 

Уважаемый @Perelestnik, извините, что не сразу отвечаю. Вы спрашивали, если не ошибаюсь, почему газы в одну сторону текут, а в другую - нет. Газы (да и жидкости тоже) текут только из зоны с высоким полным давлением в зону с более низким полным давлением. Не статическим, а именно полным. Прошу прощения, эту тему практически не читаю, а иногда пробегаю глазами. В дискуссии не участвую.

 

Уважаемый @Сергей247, ВЫ пишете:
- " ... назад движение ограничивается ... напирающим потоком газов". Это не так: напирающий поток газов вторичен, а первична тяга (разрежение), поэтому назад движение газов не получается из-за того, что уровень разрежения таков, что позволяет газам все-таки двигаться вперед несмотря на термическое расширение газов и связанное с этим локальное повышение давления;
- "... воздух в трубе подачи расширяется до 50 ! раз". Здесь простая ошибка: если воздух изначально имеет температуру 300К, то для расширения в 50! раз температура воздуха стала 15000К; как такое может быть?
Необходимо сказать следующее: если чья-то работа будь-то отечественная либо зарубежная (в глазах не специалистов зарубежные работы и зарубежные авторы сразу же вызывают 100% доверие)
не прошла серьезное обсуждение на солидном уровне (будь-то НТС или Резензент) в этой работе могут быть такие "пенки", что работу можно сразу же выбросить.

 

Теперь перейдем к второму промежуточному итогу, к отопительному аппарату необходимо подсоединить некий газоход, называемый дымоходом или дымовой трубой.
данный газоход, имея конкретные размеры, обладает самотягой которая наблюдается, при наличии разности высот между двумя отметками газохода (рис ниже).