РВСН и прочие СЯС, а также ТЯО
9,409,831
26,665
|
PPL ( Слушатель ) |
| 07 мар 2018 14:15:04 |
АЭУ КР, версия.
новая дискуссия Дискуссия 301
Пара мыслей о нагреве воздуха в камере гм.. не сгорания, нагрева.
В ПВРД, например, П-800, центральное тело - конус - генератор скачка уплотнения необходим для работы на сверхзвуке.
Цель - уменьшение скорости потока до дозвукового, для того, чтобы стало вообще возможным стабильное горение топлива.
Т.к. в сверхзвуке мало того, что длинна камеры сгорания кратно удлиннилась бы, но еще и характер горения/фронт горения располагался бы непредсказуемо. Из-за неламинарного обтекания на СЗ вообще с понятием "фронт горения" проблемы - вихреобразование дикое.
Однако, этот же самый турбулентный характер в корне меняет подход к теплопередаче, к теплосъему с поверхности.
При дозвуковом обтекании тепло передается в основном конвекцией, нагревая проходящий по осевой линии двигателя слой воздуха, теплопроводность воздуха мала, толщина нагретого слоя минимальна, единицы миллиметров, и теплосьём зависит практически только от скорости подвода нового слоя воздуха. В глубь воздуха тепло "не успевает передаться". Нагрев излучением (тепло, нейтроны или еще что) - в общей теплопередаче будет сравним с теплопередачей конвекцией.
На сверхзвуке в трубе двигателя из-за турбулентности от края воздухозаборника и неоднородностей внутри, характер теплопередачи в объеме будет гораздо ближе к жидкостям, чем к газам. Тот же объем "прошедшего" внутри двигателя воздуха сможет унести больше энергии, т.е. нагреться в среднем гораздо больше. За счет излучения по сравнению с этим - пренебрежимо мало.
Но позвольте - это именно то, о чем спорили, основной затык был - как передать большое количество тепла газу, если теплопроводность воздуха мала, а излучением эту энергию так же не получается впихнуть.
Кроме этого, если не тормозить до дозвука, то температура воздуха не будет скачкообразно повышаться до 1.2 - 1.5КК, и, принимая температуру реактора за 2000К, у нас будет не жалких 500 градусов дельты нагрева на расширение для создания реактивной тяги, а не менее 1500.
Какое-то торможение потока все равно будет, поэтому температура воздуха на входе все равно будет повышаться до сотен градусов.
[br/]
По типу реактора, все же интуиция меня пихает в сторону на вот эту новость далекого 2013 года.
Многократная передача от контура к контуру - эт вряд ли. Одноконтурный реактор - уже много.
Интересная идея была тут с урановой керамикой и подвижными частями реактора, регулировка - механическим сближением + отражателем. Однако не хочется в это верить - неравномерность нагрева внутри керамики - внутренние напряжения - прочность, регулировка реактора передвижением, когда части могут запросто прикипеть (или не регулируемый?), очень грязно - раскаленная керамика в лучшем случае испаряется, при аварии, резком уменьшении охлаждения, из-за теплоперегрузок всё это просто развалится на куски, попадание капелек воды- неравномерности нагрева, тепловые расширения... Не, не думаю, что годный вариант.
И зачем,если ВНИИНМ нашел вариант, как впихнуть в солевой расплав не 1-3% урана, как ранее с 60х годов, когда ЖСР отпихнули в сторону, а 30%, по массе до 60%.
Собственно, как следствие - кратные уменьшения активной зоны, отражателей и вообще габаритов.
ЖСР как реактор - вообще крайне замечательная штука. Расплав солей имеет температуру (от?) 700С, однако при остывании - застывает (что логично).
Радиоактивные материалы внутри корпуса могут быть вообще герметизированы. При хранении температура будет чуть больше комнатной, а при необходимости, надвинув снаружи бериллиевый отражатель на активную зону, температура резко возрастает - пошел разгон. (или, если зона цилиндрическая, стержень-отражатель управления - внутрь. Нравится мне идея бесконтактной регулировки для военных и прочного реактора тупо-кипятильника без доступа унутрь и без внутренних регламентных работ.
Температурный и пустотный коэффициенты отрицательны - т.е. разгерметизация и попадание внутрь воздуха автоматически захолаживают реактор. Превышение температуры до кипения смеси солей - та же фигня, реактор резко тормозится. Увел отражатель от активной зоны - реактор тормозится до следующего запуска. Смена содержимого активной зоны, перезарядка - это смена жидкости, можно вообще без запуска реактора, а простым нагревом содержимого. Старое вылил, новое залил. Старое однородное переработать куда как проще, чем ТВЭЛы.
[br/]
Внутренняя зона двигателя - со стержнями теплообъемника-турбулизатора из нефантастических сплавов, то же, что и сам корпус реактора, температура нагрева материала - 2000-2500 градусов вполне в рамках существующих.
Что еще в видео непонятного осталось - светящееся пламя, ну не светится сам воздух при нагреве менее 2500-3000. Выше - да, рыжие окислы азота, но в ролике - больше похоже на сгорающие углеводороды, керосин-децилин-бицилин.
Добавляют для того, чтобы пламя сделать видимым на испытаниях?
Или дополнительный небольшой впрыск заметно удельный импульс повышает? Можно предположить, что если Х-СД с массой 1,5т (и массой бч 500-800кг) может до 3000км иметь дальность (поверю же БШ), то уменьшение расхода в 3-5-10 раз обеспечит в 3-5-10 раз большую дальность?
В ПВРД, например, П-800, центральное тело - конус - генератор скачка уплотнения необходим для работы на сверхзвуке.
Цель - уменьшение скорости потока до дозвукового, для того, чтобы стало вообще возможным стабильное горение топлива.
Т.к. в сверхзвуке мало того, что длинна камеры сгорания кратно удлиннилась бы, но еще и характер горения/фронт горения располагался бы непредсказуемо. Из-за неламинарного обтекания на СЗ вообще с понятием "фронт горения" проблемы - вихреобразование дикое.
Однако, этот же самый турбулентный характер в корне меняет подход к теплопередаче, к теплосъему с поверхности.
При дозвуковом обтекании тепло передается в основном конвекцией, нагревая проходящий по осевой линии двигателя слой воздуха, теплопроводность воздуха мала, толщина нагретого слоя минимальна, единицы миллиметров, и теплосьём зависит практически только от скорости подвода нового слоя воздуха. В глубь воздуха тепло "не успевает передаться". Нагрев излучением (тепло, нейтроны или еще что) - в общей теплопередаче будет сравним с теплопередачей конвекцией.
На сверхзвуке в трубе двигателя из-за турбулентности от края воздухозаборника и неоднородностей внутри, характер теплопередачи в объеме будет гораздо ближе к жидкостям, чем к газам. Тот же объем "прошедшего" внутри двигателя воздуха сможет унести больше энергии, т.е. нагреться в среднем гораздо больше. За счет излучения по сравнению с этим - пренебрежимо мало.
Но позвольте - это именно то, о чем спорили, основной затык был - как передать большое количество тепла газу, если теплопроводность воздуха мала, а излучением эту энергию так же не получается впихнуть.
Кроме этого, если не тормозить до дозвука, то температура воздуха не будет скачкообразно повышаться до 1.2 - 1.5КК, и, принимая температуру реактора за 2000К, у нас будет не жалких 500 градусов дельты нагрева на расширение для создания реактивной тяги, а не менее 1500.
Какое-то торможение потока все равно будет, поэтому температура воздуха на входе все равно будет повышаться до сотен градусов.
[br/]
По типу реактора, все же интуиция меня пихает в сторону на вот эту новость далекого 2013 года.
Многократная передача от контура к контуру - эт вряд ли. Одноконтурный реактор - уже много.
Интересная идея была тут с урановой керамикой и подвижными частями реактора, регулировка - механическим сближением + отражателем. Однако не хочется в это верить - неравномерность нагрева внутри керамики - внутренние напряжения - прочность, регулировка реактора передвижением, когда части могут запросто прикипеть (или не регулируемый?), очень грязно - раскаленная керамика в лучшем случае испаряется, при аварии, резком уменьшении охлаждения, из-за теплоперегрузок всё это просто развалится на куски, попадание капелек воды- неравномерности нагрева, тепловые расширения... Не, не думаю, что годный вариант.
И зачем,если ВНИИНМ нашел вариант, как впихнуть в солевой расплав не 1-3% урана, как ранее с 60х годов, когда ЖСР отпихнули в сторону, а 30%, по массе до 60%.
Собственно, как следствие - кратные уменьшения активной зоны, отражателей и вообще габаритов.
ЖСР как реактор - вообще крайне замечательная штука. Расплав солей имеет температуру (от?) 700С, однако при остывании - застывает (что логично).
Радиоактивные материалы внутри корпуса могут быть вообще герметизированы. При хранении температура будет чуть больше комнатной, а при необходимости, надвинув снаружи бериллиевый отражатель на активную зону, температура резко возрастает - пошел разгон. (или, если зона цилиндрическая, стержень-отражатель управления - внутрь. Нравится мне идея бесконтактной регулировки для военных и прочного реактора тупо-кипятильника без доступа унутрь и без внутренних регламентных работ.
Температурный и пустотный коэффициенты отрицательны - т.е. разгерметизация и попадание внутрь воздуха автоматически захолаживают реактор. Превышение температуры до кипения смеси солей - та же фигня, реактор резко тормозится. Увел отражатель от активной зоны - реактор тормозится до следующего запуска. Смена содержимого активной зоны, перезарядка - это смена жидкости, можно вообще без запуска реактора, а простым нагревом содержимого. Старое вылил, новое залил. Старое однородное переработать куда как проще, чем ТВЭЛы.
[br/]
Внутренняя зона двигателя - со стержнями теплообъемника-турбулизатора из нефантастических сплавов, то же, что и сам корпус реактора, температура нагрева материала - 2000-2500 градусов вполне в рамках существующих.
Что еще в видео непонятного осталось - светящееся пламя, ну не светится сам воздух при нагреве менее 2500-3000. Выше - да, рыжие окислы азота, но в ролике - больше похоже на сгорающие углеводороды, керосин-децилин-бицилин.
Добавляют для того, чтобы пламя сделать видимым на испытаниях?
Или дополнительный небольшой впрыск заметно удельный импульс повышает? Можно предположить, что если Х-СД с массой 1,5т (и массой бч 500-800кг) может до 3000км иметь дальность (поверю же БШ), то уменьшение расхода в 3-5-10 раз обеспечит в 3-5-10 раз большую дальность?
ОТВЕТЫ (1)
|
|
andrey_pd ( Слушатель ) |
| 08 мар 2018 09:11:03 |
Цитата: PPL от 07.03.2018 14:15:04
Оганов, Артём Ромаевич
Возможно один из патентов его. В лекциях упомянул про охлаждение корпуса ракеты.
Основные работы в области теоретического дизайна новых материалов, изучения состояния вещества при высоких давлениях (в частности, в недрах Земли и планет), разработки методов предсказания структуры и свойств вещества. Разработанный Огановым эффективный эволюционный метод предсказания кристаллических структур[19] был положен им в основу программы USPEX[20], которую используют более 4000 исследователей по всему миру. Предсказанные им сверхтвёрдая структура бора[21], прозрачная фаза натрия[22], новый аллотроп углерода[23], стабильные соединения гелия и натрия[24], стабильность MgSiO3 пост-перовскита в мантии Земли[25] и предсказание «запрещённых» соединений (таких, как Na3Cl, не вписывающихся в традиционные представления химии)[26] были впоследствии подтверждены экспериментом и существенно повлияли на фундаментальные знания в материаловедении, физике, химии и науках о Земле. Открытие борофена[27] имеет технологические перспективы. Разработанные Огановым теоретические методы позволяют предсказывать и получать материалы с заданными свойствами. Оганов — автор более 200 научных статей (многие вышли в Nature, Science и других журналах) и глав в книгах, и 5 патентов. Цитирование работ — более 13000, индекс Хирша 57[28]. Был назван одним из самых цитируемых ученых России (2016 Thompson Reuters Russian Highly Cited Researcher Award) в номинации "Химия" по версии Clarivate Analytics (2016)[29].