Обсуждение космических программ

8,988,492 40,470
 

Фильтр
Фёдор144
 
germany
Potsdam
57 лет
Слушатель
Карма: +145.81
Регистрация: 28.09.2012
Сообщений: 5,372
Читатели: 4
Цитата: caSmith от 17.06.2024 18:18:54В школе говорили, что КПД тепловой машины (T1-T2)/T1.
Почему на выходе из турбины такой горячий газ? По идее турбину в почти невесомости можно делать очень грациозной.

 
ну смотрите ... если упростить ... компрессор качает давление, в камере/реакторе газ подогревается до температуры входа и идет на турбину ... там потенциальная энергия давления подогретого газа срабатывает на лопатках через расширение и конвертируется в механическую вращения вала ... давление и температура падает ... следующая ступень, следующая ... давление на выходе из последней ступени равно внешнему и газ не может дальше расширяться ... но температура еще далека от температуры окружающей среды ...

но ... каждая последующая ступень турбины вносит все меньший вклад в совокупную мощность и становится не выгодным конвертировать ее на следующей ступени турбины ... задолго до того, как давление на выходе из турбины сравняется с давлением окружающей среды ...и поэтому эту часть энергии газа конвертируют в тягу в сопле смешивая с холодным воздухом из второго контура ...

в случае с турбовальными и турбопропами все же ставят еще ступень ... хотя ... на тп 400 мы делали выхлоп как на ТРДД ...

в случае же с ректором ... никакого второго контура нет ... там другие граничные условия ... можно конечно поспекулировать и посчитать, но без реально заданных начальных-граничных не имеет большого смысла ... пальцем в небо ...
No pasarán ... fama a los héroes ... bommbass para siempre ...

учиться военному делу настоящим образом ... и скажите уже государю, что у англичан ружья кирпичом не чистят ... пусть чтобы и у нас не чистили, а то они стрелять не годятся ...
  • +0.06 / 4
  • АУ
caSmith
 
Слушатель
Карма: -42.13
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 2,370
Читатели: 0
Цитата: Фёдор144 от 17.06.2024 18:44:14
ну смотрите ... если упростить ... компрессор качает давление, в камере/реакторе газ подогревается до температуры входа и идет на турбину ... там потенциальная энергия давления подогретого газа срабатывает на лопатках через расширение и конвертируется в механическую вращения вала ...  ...

но ... каждая последующая ступень турбины вносит все меньший вклад в совокупную мощность и становится не выгодным конвертировать ее на следующей ступени турбины ... задолго до того, как давление на выходе из турбины сравняется с давлением окружающей среды ...и поэтому эту часть энергии газа конвертируют в тягу в сопле смешивая с холодным воздухом из второго контура ...

в случае с турбовальными и турбопропами все же ставят еще ступень ... хотя ... на тп 400 мы делали выхлоп как на ТРДД ...


Это всё понятно и относится к атмосферным ТРД.
Цитата: Фёдор144 от 17.06.2024 18:44:14
в случае же с ректором ... никакого второго контура нет ... там другие граничные условия ... можно конечно поспекулировать и посчитать, но без реально заданных начальных-граничных не имеет большого смысла ... пальцем в небо ...

Именно. Космическая турбина скорее всего аналогична паровым турбинам электростанций.
Мужа кровей и льстива гнушается Господь!
  • +0.00 / 0
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +90.47
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 23,693
Читатели: 2
Цитата: caSmith от 17.06.2024 18:18:54В школе говорили, что КПД тепловой машины (T1-T2)/T1.
Почему на выходе из турбины такой горячий газ? По идее турбину в почти невесомости можно делать очень грациозной.

Потому что холодильник до холодного газа слишком тяжелый будет. И начиная с какого-то момента лучше возить маленький холодильник с КПД какой получился, чем тяжелый холодильник с рекордным КПД.
Также теоретически возможен вариант, что какую-то полезную нагрузку сделают с дополнительным радиатором, который потом для чего-то пригождается.
Отредактировано: Luddit - 17 июн 2024 19:51:53
  • +0.04 / 2
  • АУ
K_primus
 
russia
Екатеринбург
41 год
Слушатель
Карма: +2.88
Регистрация: 05.09.2012
Сообщений: 783
Читатели: 1
Цитата: caSmith от 17.06.2024 18:18:54В школе говорили, что КПД тепловой машины (T1-T2)/T1.
Почему на выходе из турбины такой горячий газ? По идее турбину в почти невесомости можно делать очень грациозной.

Т2 лимитирована возможностью отдавать тепло в космос (площадь охлаждения должна оставаться в разумных пределах).
На земле остужают рабочее тело с помощью теплопередачи, в космосе возможно только тепловое излучение.
  • +0.02 / 1
  • АУ
Фёдор144
 
germany
Potsdam
57 лет
Слушатель
Карма: +145.81
Регистрация: 28.09.2012
Сообщений: 5,372
Читатели: 4
Цитата: caSmith от 17.06.2024 19:05:54Космическая турбина скорее всего аналогична паровым турбинам электростанций.

 
по параметрам, материалам, массо-габаритам и техническим решениям скорее все же ближе к авиационным ...
No pasarán ... fama a los héroes ... bommbass para siempre ...

учиться военному делу настоящим образом ... и скажите уже государю, что у англичан ружья кирпичом не чистят ... пусть чтобы и у нас не чистили, а то они стрелять не годятся ...
  • +0.04 / 2
  • АУ
adolfus
 
Слушатель
Карма: +21.35
Регистрация: 12.02.2010
Сообщений: 11,524
Читатели: 2
Цитата: EugeneZ от 17.06.2024 10:59:20Больше 75% -- это коэффициент новизны. Если реакторная часть штатно заработает -- это уже будет грандиозный успех. Двигатели при этом могут быть любыми, хоть самыми слабыми ионными.

Главное не реактор запустить -- это самое простое, а сброс всей этой энергии и энтропии во Вселенную при низкой температуре.
  • +0.02 / 1
  • АУ
caSmith
 
Слушатель
Карма: -42.13
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 2,370
Читатели: 0
Цитата: K_primus от 17.06.2024 20:27:41Т2 лимитирована возможностью отдавать тепло в космос (площадь охлаждения должна оставаться в разумных пределах).
На земле остужают рабочее тело с помощью теплопередачи, в космосе возможно только тепловое излучение.

Гоз, покинувший турбину и остывающий в холодильнике участвует в КПД турбины?
Мужа кровей и льстива гнушается Господь!
  • +0.00 / 0
  • АУ
caSmith
 
Слушатель
Карма: -42.13
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 2,370
Читатели: 0
Цитата: Фёдор144 от 17.06.2024 21:36:18
по параметрам, материалам, массо-габаритам и техническим решениям скорее все же ближе к авиационным ...

Главный принцип - замкнутый контур теплоносителя, в нем всё дело. Конечно в нашем контексте под словом "турбина" понимается весь комплекс узлов и агрегатов, а не только лишь  статор и ротор самой турбины.
Мужа кровей и льстива гнушается Господь!
  • +0.00 / 0
  • АУ
aspb
 
russia
Санкт-Петербург
65 лет
Слушатель
Карма: +175.78
Регистрация: 30.05.2020
Сообщений: 1,844
Читатели: 2
Цитата: adolfus от 18.06.2024 00:02:24Главное не реактор запустить -- это самое простое, а сброс всей этой энергии и энтропии во Вселенную при низкой температуре.

Хм...   Павлины...  Веселый  Энтропию невозможно сбросить. 
Наверное всё-таки  проблема сброса энергии при полном отсутствии всех видов теплообмена кроме лучистого. А чем ниже  температура пространства, тем легче сбрасывать энергию , повышая энтропию системы Буксир-Вселенная.
Никогда не ставлю минус за объективную информацию, какой бы неприятной она для меня не была.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +90.47
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 23,693
Читатели: 2
Цитата: Фёдор144 от 17.06.2024 21:36:18по параметрам, материалам, массо-габаритам и техническим решениям скорее все же ближе к авиационным ...

На габарит пофигу очень сильно, ничего не отламывается на рычаге при выводе - и ладно.
Отредактировано: Luddit - 18 июн 2024 09:14:44
  • +0.00 / 0
  • АУ
K_primus
 
russia
Екатеринбург
41 год
Слушатель
Карма: +2.88
Регистрация: 05.09.2012
Сообщений: 783
Читатели: 1
Цитата: caSmith от 18.06.2024 06:02:02Гоз, покинувший турбину и остывающий в холодильнике участвует в КПД турбины?

Если мы говорим чисто про турбину, как элемент схемы, - нет, если про весь цикл - то да.
  • +0.03 / 1
  • АУ
K_primus
 
russia
Екатеринбург
41 год
Слушатель
Карма: +2.88
Регистрация: 05.09.2012
Сообщений: 783
Читатели: 1
Цитата: aspb от 18.06.2024 09:05:29
Наверное всё-таки  проблема сброса энергии при полном отсутствии всех видов теплообмена кроме лучистого. А чем ниже  температура пространства, тем легче сбрасывать энергию , повышая энтропию системы Буксир-Вселенная.

Плюс тепловое излучение солнца, которое будет греть охладитель и снижать эффективность охлаждения (т-ра Солнца выше охладителя, лучистый теплообмен не в ту сторону)
  • +0.00 / 0
  • АУ
Фёдор144
 
germany
Potsdam
57 лет
Слушатель
Карма: +145.81
Регистрация: 28.09.2012
Сообщений: 5,372
Читатели: 4
Цитата: Luddit от 18.06.2024 09:12:45На габарит пофигу очень сильно, ничего не отламывается на рычаге при выводе - и ладно.

 
габарит в турбине - это как-бы ее масса ... а там каждый грамм на счету ... тяги всего 20 ньютонов ...
No pasarán ... fama a los héroes ... bommbass para siempre ...

учиться военному делу настоящим образом ... и скажите уже государю, что у англичан ружья кирпичом не чистят ... пусть чтобы и у нас не чистили, а то они стрелять не годятся ...
  • +0.07 / 3
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +90.47
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 23,693
Читатели: 2
Цитата: Фёдор144 от 18.06.2024 10:12:13
габарит в турбине - это как-бы ее масса ... а там каждый грамм на счету ... тяги всего 20 ньютонов ...

С учетом габаритов радиатора габарит турбины не имеет значения, она вообще может вращаться кольцом вокруг реактора (или даже вместе с реактором) и сбрасывать тепло дальше по радиусу на холодильник. Если уж мы боремся за вес, то длину трубопроводов надо сокращатьУлыбающийся
Отредактировано: Luddit - 18 июн 2024 10:46:15
  • +0.00 / 0
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +90.47
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 23,693
Читатели: 2
Цитата: K_primus от 18.06.2024 09:59:24Плюс тепловое излучение солнца, которое будет греть охладитель и снижать эффективность охлаждения (т-ра Солнца выше охладителя, лучистый теплообмен не в ту сторону)

Радиатор можно повернуть ребром к Солнцу.
Ну и можно использовать покрытие поверхности с максимумом отражения в районе 6000 К и минимумом в районе 600-1000.
  • +0.00 / 0
  • АУ
basilevs
 
russia
Санкт-Путинбург
Слушатель
Карма: +248.90
Регистрация: 31.10.2008
Сообщений: 6,685
Читатели: 7
Цитата: Luddit от 18.06.2024 10:37:57С учетом габаритов радиатора габарит турбины не имеет значения, она вообще может вращаться кольцом вокруг реактора (или даже вместе с реактором) и сбрасывать тепло дальше по радиусу на холодильник. Если уж мы боремся за вес, то длину трубопроводов надо сокращатьУлыбающийся


Габарит и масса радиатора имеют значение. Поэтому и заморачиваются с капельным, несмотря на огромный пласт трудностей.
  • +0.03 / 1
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +90.47
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 23,693
Читатели: 2
Цитата: basilevs от 18.06.2024 10:52:08Габарит и масса радиатора имеют значение. Поэтому и заморачиваются с капельным, несмотря на огромный пласт трудностей.

Никто не говорит что не имеет. Но по сравнению с его габаритом, габарит турбины где-то в конце списка и она просто окажется где-то внутри него, причем с точки зрения общей площади излучающей поверхности неважно где.
Это вам не аэродинамическое сопротивление в потоке воздуха на околозвуковой скорости (возвращаясь к теме разницы).
Отредактировано: Luddit - 18 июн 2024 11:06:22
  • +0.00 / 0
  • АУ
caSmith
 
Слушатель
Карма: -42.13
Регистрация: 24.04.2008
Сообщений: 2,370
Читатели: 0
Цитата: K_primus от 18.06.2024 09:53:00Если мы говорим чисто про турбину, как элемент схемы, - нет, если про весь цикл - то да.

Мы говорим комплексно. Какое полезное действие (работу) выполняет рабочее тело, остывая в холодильнике?
Мужа кровей и льстива гнушается Господь!
  • +0.00 / 0
  • АУ
K_primus
 
russia
Екатеринбург
41 год
Слушатель
Карма: +2.88
Регистрация: 05.09.2012
Сообщений: 783
Читатели: 1
Цитата: Luddit от 18.06.2024 10:40:28Радиатор можно повернуть ребром к Солнцу.
Ну и можно использовать покрытие поверхности с максимумом отражения в районе 6000 К и минимумом в районе 600-1000.

1. Тогда потреьбуются двигатели системы позиционирования радиатора относительно Солнца и подвижное крепление радиатора к буксиру, чтобы обеспечить возможность поворота буксира в любом направлении, при фиксированном положении радиатора.
2. Любое покрытие отражает менее 100 % излучения и всё равно не позволит отдавать тепло в сторону Солнца.
  • +0.00 / 0
  • АУ
Luddit
 
Слушатель
Карма: +90.47
Регистрация: 27.09.2008
Сообщений: 23,693
Читатели: 2
Цитата: K_primus от 18.06.2024 11:47:392. Любое покрытие отражает менее 100 % излучения и всё равно не позволит отдавать тепло в сторону Солнца.

"В сторону Солнца" - это мизерный угол по сравнению со всем небосводом. Если конечно мы не к Солнцу собираемся лететь.
  • +0.02 / 1
  • АУ
Сейчас на ветке: 13, Модераторов: 0, Пользователей: 0, Гостей: 2, Ботов: 11