Ракетный котел - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

в условной модели в первом приближении можно считать, что истечение из райзера почти адиабатическое - горение закончилось (почти), райзер утеплён (ну, почти), в зоне выхода потока теплообменник тоже (почти) утеплён, зона удара (разворота) тоже (почти) утеплена, течение перед цилиндрическим "соплом" райзера ламинарное (почти)...

Другое дело, что у нас процессы идут не совсем по учебнику:
1. истечение потока из цилиндрического "сопла" - сопровождается расширением и бурной турбулентностью. Оксфорд пытается рассказать нам, что этот процесс идёт с возрастанием температуры, но доказывать не хочет (или не может, т. к. уже забыл, как это делается).
2. Удар оставшейся части (почти) ламинарной струи (сколько там осталось от первоначальной струи - 40%...50%...60%...75% - на разных режимах райзера разное) о неподвижное препятствие. Вот этот процесс торможения идёт с повышением статического давления (динамическое переходит в статическое) и повышением температуры.
3. Разгон остановившегося потока от 0 до некоторой скорости в обратном направлении за счет следующих процессов (процесс идет с понижением температуры):
а) статическое давление заторможенного потока превышает статическое давление дальше вдоль стенки теплообменника.
б) в связи с остыванием потока на стенке теплообменника и движением по трубе "вниз" поток ускоряется, уменьшая статическую составляющую давления и увеличивая динамическую составляющую.
в) хотя мы и утепляли трубу райзера (почти), часть потока, которая идёт по его (райзера) наружной стенке нагревается от этой самой стенки и начинает пытаться тормозиться и идти обратно (вот почему так важно качественно утеплять райзер по наруже - Руслан писал об этом ранее). И вот эта часть потока не даёт остальному потоку стать ламинарным, перемешивая его и увеличивая теплоотдачу на стенку теплообменника (нет худа без добра).

Комбинация всех перечисленных выше "почти" и процессов (а...в) и формируют газодинамику в интересующей нас области...

 

В отверстие для третички в нижнем "сапоге" планирую вставить термопару райзера. По мне - хорошее место.

 

Хорошо, получается, что выгоднее поставить ТО над райзером и в дым-трубу...?Если всё утеплёно и герметично?

 

Выгоднее всё-таки наверное поставить ТО в параллель с райзером.
Тогда на "прямом" ходу вдоль стенки теплообменника поток будет ускоряться. Другое дело, что дальше движение вверх должно идти уже вне ТО, т. к. иначе будет уже торможение потока...

 

То есть, получается нужно делать колпак. Насколько он может быть эффективнее камеры теплообменника предложенной Русланом?

 

А у Руслана "колпак" и есть... только внешняя сторона колпака - внутренняя стенка ТО

 

Всё (почти) верно сказано (почти) и красиво (без почти).

 

@StarykovMih, Адиабатичность потока в процессе проявляется, когда газ из райзера в колпак перетекает с удвоением объема и соответственно с двойной потерей температуры. Это уже наглядно неделю вижу, но есть отклонения связанные с изменением скорости потока, вот здесь как раз локально давление меняется, причем на больших скоростях давление так подскакивает на профиле райзера (оно там по теории удваиваться должно, но это если теплообмена нет), что инверсия кратковременная случается, ну и звук от того же самого эффекта, что не стационарный процесс стремиться в волновую функцию перейти. Так, что вы правильно начали, но без уточнения к какому разделу физики адиабатичность процесса, каждый понял по своему и с оксфордом забавная сцена получилась. Спасибо, такие моменты бывают весьма полезны и познавательны.
Так вот я в расчетах сознательно стремился от давления уйти и за основу взять процесс с постоянным отношением температуры и объема. Тогда алгоритм управления получался в основном зависимым от температуры, а ее легче всего измерить. Как видите такой подход оправдался, автоматика у Руслана вполне корректно работает, а самое главное предсказуемо. А если все хорошо получается, надо эту тему допилить до совершенства и осмотреться. Конечно альтернативные предложения тоже интересны, но на все не разорвешься, а без подтверждения практикой народ все на веру принимает или не принимает хоть теории Энштейна хоть Библию со знаком равно, видно время сейчас такое...

 

Вы скорее всего имеете ввиду
P*V/T = const
совсем от него уйти не получится... оно туда-сюда (статическое-динамическое) бегает...
Другое дело, что полное остаётся постоянным (почти ), а динамическое зависит от скорости (времени) и тогда объём начинает от зависеть от времени...

 

У Руслана надгрызеный колпак. Если бы выход в дымоход начинался у нижнего среза ТО то получился бы "полный колпак".
Я свой котел могу сделать и так и сяк, этап изготовления еще позволяет реализовать один из вариантов, а закладывать оба варианта ... не знаю... Что скажут гуру?

 

Немного картинок по моим сегодняшним занятиям:


"Самое сложное в электронике - это сделать корпус для своего прибора" - старое народное наблюдение.

Что-то я сегодня злой с обеда. Не трогайте.

 

Злость должна уходить когда получается! Непорядок.

 

Когда говорите давление- всегда имеется ввиду статическое. Нет смысла добавлять это слово.
Другого давления в потоке просто нет. Если про полное (торможения), то в этом случае нужно добавлять это слово. Так как это расчетная величина. При аддиабатном течении величина полного давления не обязана быть постоянной, в отличие от полной температуры.

 

@StarykovMih, Да, именно так, но немножко в другой интерпретации: если P=const, то будет иметь место соотношение V1T2=V2T1, где V1T1 - значения в топливнике, а V2T2 в райзере. (Я здесь не вдаваюсь в подробности о фазовых системах и термохимии, это вывод для ракеты). Понятно, что давление несколько подпрыгивает, но мы его сознательно сравняем с атмосферным и сделаем постоянным. Тогда измеряя T1 и T2 можем получить полный баланс расхода газов, а меняя температуры соответственно менять этот баланс, что и было успешно сделано. Поправки вполне себе съедает зона устойчивой работы ракеты на нормали, а вылет из этой зоны определили как критические значения температуры и вид используемого топлива. Все остальные параметры будет пришлифовкой к самой оптимальной зоне. Например при наличии газоанализатора можно оптимизировать концентрацию СО. Но это потом, кто захочет этим заняться. А пока базовое устройство...

 

К существительному всегда есть смысл добавлять прилагательное или дополнение (раскрывающее смысл существительного), тем более, что я просил объяснить именно этот момент.
В противном случае люди вас элементарно не понимают.
Кстати, давление торможения - статическое (которое в этом частном случае ЧИСЛЕННО равно полному только потому, что динамическое ЧИСЛЕННО равно нулю), а полное ВСЕГДА равно сумме статического и динамического.