Можно ли натянуть Сову на глобус? Можно, если этим займётся НАСА.
02 ноя 2019 в 18:54
ДядяВася
|
|---|
|
Имеем исходные данные: REPORT OF APOLLO 13 REVIEW BOARD - https://history.nasa.gov/ap13cortright.pdf (с.4-6)
(Разбор аварии на А-13). Причём это разбирают учОные, а не какие нибудь техники или заправщики на стартовом столе. The oxygen tank is designed for a capacity of 320 pounds of supercritical oxygen at pressures ranging between 865 to 935 pounds per square inch absolute (psia). The tank is initially filled with liquid oxygen at -297 ° F and operates over the range from -340 ° F to +80 ° F. The term "supercritical" means that the oxygen is maintained at a temperature and pressure which assures that it is a homogeneous, single-phase fluid. The burst pressure of the oxygen tank is about 2200 psi at -150 ° F, over twice the normal operating pressure at that temperature. The relief valve is designed to relieve pressure in the oxygen tank overboard at a pressure of approximately 1000 psi. The oxygen tank dome is open to the vacuum between the inner and outer tank shell and contains a rupture disc designed to blow out at about 75 psi. По русски с метрическими мерами: "Кислородный баллон рассчитан на емкость 320 фунтов (145,15 кг) сверхкритического кислорода при давлении в диапазоне от 865 (5,96 МПа) ) до 935 (6,45 МПа) фунтов на квадратный дюйм (psia). Резервуар изначально заполнен жидким кислородом при температуре -297 ° (-182,78С) F и работает в диапазоне от -340 (-206,67 С)° F до +80 (21,11) ° F. Термин «сверхкритический» означает, что кислород поддерживается при температуре и давлении, которые гарантируют, что он является гомогенной однофазным флюидом. Давление разрыва кислородного бака составляет около 2200 фунтов на квадратный дюйм (150 бар) при -150 ° F (101 оС), что вдвое превышает нормальное рабочее давление при этой температуре. Предохранительный клапан предназначен для сброса давления в кислородном баке за бортом под давлением приблизительно 1000 фунтов на квадратный дюйм (70 бар). Купол кислородного баллона открыт для вакуума между внутренней и внешней оболочкой баллона и содержит разрывную мембрану, рассчитанную на выброс около 75 фунтов на квадратный дюйм". Т.е. кислород однозначно сверхкритический с температурой около 155 оК. Да и вся "газовая система" была рассчитана именно на однофазный флюид. См. "газовую систему" по докам. Теперь данные по физическому объёму кислородных баков. Традиционно нужно искать в другом документе, в один док. такие данные не помещаются - https://www.hq.nasa.gov/alsj/CSM13_Electrical_Power_Subsystem_pp99-116.pdf Each tank has aninner vessel with a diameter of 25.06 inches and wall thickness of 0.061 inch. или по русски: Каждый резервуар имеет внутренний сосуд диаметром 25,06 дюйма (636,52 мм) (Объём =135.03 дм3) и толщиной стенки 0,061 дюйма (1,55 мм). На объём внутренних "потрошков" забиваем. Теперь смотрим известную таблицу, приведённую к более привычным кг/дм3.  Смотрим, что при критических параметрах кислород имеет плотность 0,6523 кг/дм3. Путём сложных вычислений, которые я не привожу, получаем, что в бак, физически влазит не более 88,08 кг кислорода или только 61% от данных НАСА. Куда они прячут остальные 57,07 кг кислорода, учОные не поясняют. Отредактировано: ДядяВася - 03 ноя 2019 в 20:50
|
|
|
ОТВЕТЫ (869)
|
Liss ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 19:10 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 18:54:35
Вывод неверный. Специально для Вас авторы пояснили, что используют слово "сверхкритический" не в строгом, а в расширительном значении – гомогенный и однофазный. Вы же продолжаете ломиться в открытую дверь и приписываете оному веществу температуру, которая следует из Вашего неверного понимания, и которая не соответствует приведенной в документе.
.
Более того, параметры на момент, когда в баке 95% исходного количества, Вам также назвали две страницы назад:
* температура – 110 К;
* давление – 5.93 МПа;
* плотность – 1054.5 кг/м3.
- +0.01 / 17
-
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 19:31 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 19:10:41
При температуре ниже критической система будет двухфазной.Чего быть не должно. См. определение критическая температура.
- +0.14 / 22
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 19:56 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 19:31:38
Не могу согласиться. Критическую точку можно обойти сверху, не пересекая линию фазового перехода.
"При давлениях p > pк фазовый переход отсутствует и по физическим свойствам жидкость в этой области неотличима от плотного газа"
Физический энциклопедический словарь, 1984, с. 191
- +0.07 / 18
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 20:08 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 20:05:17
Из области сжимаемой жидкости вправо в область сверхкритической жидкости.
См. также дополнение к предыдущему посту.
- +0.02 / 16
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 20:25 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 20:08:53
Вправо до Ткр. А у нас Т < Ткр.
Вообще можно так дожать и до твёрдого состояния, то же однофазного (не уверен, но лень разбираться).
- +0.14 / 19
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 20:49 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 20:25:45
В начале работы левее Tкр, в конце правее Tкр. Без фазового перехода, ибо линия такового заканчивается точкой (Ткр, Pкр), и выше ее не идет.
- 0.00 / 18
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 21:20 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 20:49:33
Пока мы не достигнем Ткр, при Р= const = 60 бар, система будет двухфазной ж-г , что не предусматривает "газовая система".
Смотрим диаграмму.
- +0.15 / 22
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 21:39 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 21:20:56
Повторяю еще раз:
"При давлениях p > pк фазовый переход отсутствует и по физическим свойствам жидкость в этой области неотличима от плотного газа"
Физический энциклопедический словарь, 1984, с. 191
- +0.04 / 20
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 17:08 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 21:39:42
Ещё раз. На фазовой диаграмме, по крайней мере, две координаты: давление и температура. Говорить только об одном параметре без другого бессмысленно. Я Вам это показал на пальцах.
Цитата: Liss от 02.11.2019 21:39:42
Не корректное представление литературного источника. По крайней мере нужно назвать и автора и издательство.
С другой стороны, далеко не у всех есть в наличии эта книга. Приведите ссылку на источник и цитату из него.
- +0.16 / 20
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 17:56 |
Цитата: ДядяВася от 03.11.2019 17:08:47
Держите титульный лист и страницу 191. Искомая цитата во втором столбце, 12-я строка сверху.
- +0.09 / 14
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 18:28 |
Цитата: Liss от 03.11.2019 17:56:14
Так, читайте весь абзац, а не одно предложение, тогда смысл поймёте.
- +0.11 / 16
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 18:55 |
Цитата: ДядяВася от 03.11.2019 18:28:50
Я весь и читаю. Рассматривается последовательно два случая: давление ниже критического и давление выше критического. В первом случае с подъемом температуры происходит фазовый переход из жидкого состояния в газообразное. Во втором случае никакого фазового перехода не происходит, а состояние вещества характеризуется как "жидкость, неотличимая от плотного газа". Именно этот второй случай мы и имеем в ЭХГ корабля "Аполлон".
- +0.01 / 14
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 22:23 |
Цитата: Liss от 03.11.2019 18:55:51
Начиная с какой температуры? До температуры плавления - две фазы: твёрдое - газ (выше абсолютного нуля). Тройная точка - три фазы: твёрдое-жидкое-газ. Выше Тпл - две фазы: жидкая-газ. Ткип - одна фаза: газ. И всё это при давлении ниже Ркр.
Цитата: Liss от 03.11.2019 18:55:51
При давлении Р > Ркр, но температуре ниже Ткр - две фазы: жидкость - газ. И только при Ткр и Ркр будет фазовый переход от двухфазной системы жидкость - газ к однофазной системе - сверхкритическая жидкость = сверхкритический газ, т.к. плотность жидкости = плотности газа. Нет границы раздела фаз.
А при Т > Ткр, и Р > Ркр нужно смотреть фазовое состояния при конкретных параметрах.
В Аполлонах везде заявлялся сверхкритический кислород - водород - гелий. А также "газообразные" газы при высоких давлениях, гораздо больших, чем Ркр. (На ЛМ и скафандрах в системах СЖО).
Цитата: Liss от 03.11.2019 18:55:51
Не рекомендую изучать вопрос по энциклопедиям, где в один абзац ухитрились забить всё, что можно, при этом запутать вопрос до невозможности.
- +0.19 / 17
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 22:37 |
Цитата: ДядяВася от 03.11.2019 22:23:35
Обоснуйте. Я привел достоверную и проверяемую ссылку, из которой следует, что двух фаз в этих условиях нет, и есть только одна – "жидкость, неотличимая от плотного газа". Вы не можете указать для любого заданного P > Pкр температуру, после которой две фазы сменяются одной. Никакой границы там просто нет, кроме словесной.
Цитата: ДядяВася от 03.11.2019 22:23:35
Можете использовать другой источник, который мы оба сочтем адекватным. Но условие Р > Ркр должно быть прописано явно.
- -0.02 / 16
-
|
Удаленный пользователь |
| 03 ноя 2019 в 23:53 |
Цитата: Liss от 03.11.2019 22:37:18
Уважаемый Лисс.
Надеюсь, Вы не будете объявлять уравнение Клайперона, научной ересью. :о)
Что оно нам говорит.
Если из сосуда убыл какой то объем газа, то для стабилизации точки поддержания параметров ( в вашем случае сверхкритическая жидкость), должны возрасти либо давление в баке, либо температура. Согласны?
Я не зря, публикуя телеметрию АП13 перед картинкой, дал ссылку на уравнение. (онлайн калькулятор).
Из телеметрии видно, что на 55 ом часу полета давление и температура остаются стабильны с момента старта.
Значит отбора кислорода из бака не было?
Так или не так?
Если отбор был, а температура и давление остались прежними, то точка критики съехала вниз и ваша критика распалась на две фазы, газ-жидкость. Согласны?
С уважением
- +0.24 / 19
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 09:49 |
Цитата: Протеин от 03.11.2019 23:53:30
Из приведенного Вами графика видно только значение температуры к 55-му часу (-190°F = 150 К), кстати, все еще ниже критической, и ничего нельзя сказать о том, что было раньше. Соответственно и выводы бессмысленны.
- +0.03 / 13
-
|
|
Удаленный пользователь |
| 04 ноя 2019 в 12:57 |
Цитата: Liss от 04.11.2019 09:49:31
Добрый день всем.
Спасибо за ответ.
Давайте посчитаем. Если физика нам не врет. :о)) Считать тут.
1. Поставил вашу температуру и оставил все вводные на начало цикла заправки. Через 55 часов полета наш объем будет =
картинка ниже.
2. Если верить методичке НАСА.
Израсходовали 50% газа. Давление оставил по методичке.
Считаем конечную температуру.
Картинка ниже.
3. Объем газа упал до 91 %. Давление по методичке. Считаем температуру для этого момента.
картинка ниже.
Согласны с результатом?
С уважением
- +0.10 / 19
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 13:04 |
Цитата: Протеин от 04.11.2019 12:57:04
Нет. Ваш онлайн-калькулятор не учитывает изменение массы вещества. Вы пытаетесь его имитировать, меняя объем, который в реальности не меняется. Это физически неверно.
- +0.03 / 13
-
|
|
Удаленный пользователь |
| 04 ноя 2019 в 13:15 |
Цитата: Liss от 04.11.2019 13:04:15
:о)))) Удивили.
Вам сюда и считать.
Так, закон Бойля-Мариотта гласит (это два человека):
Для данной массы газа m при неизменной температуре Т произведение давления на объем есть величина постоянная.
Закон Гей-Люссака (а вот это один человек):
Для данной массы m при постоянном давлении P объем газа линейно зависит от температуры
Закон Шарля:
Для данной массы m при постоянном объеме V давление газа линейно зависит от температуры
С уважением
- +0.02 / 19
-
|
|
sharp89 ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 13:10 |
Цитата: Протеин от 04.11.2019 12:57:04
Уравнение Клайперона - это уравнение состояния идеального газа. Для расчетов по отношению к жидкостям под высоким давлением оно подходит чуть менее чем никак
- +0.12 / 15
-
|
|
Удаленный пользователь |
| 04 ноя 2019 в 13:21 |
Цитата: sharp89 от 04.11.2019 13:10:45
:о))
Вот попал то :о) Учили, что кислород это газ, а оказалось жидкость :о))
С уважением
- -0.03 / 16
-
|
Vick ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 15:06 |
Цитата: Протеин от 04.11.2019 13:21:09
Кислород есть химический элемент, который, естественно, может быть в газообразном, жидком и твёрдом состоянии в зависимости от условий. Нас этому учили в школе.
А вас не учили, что "рак – это красная рыба, которая плавает задом наперёд"?
- +0.02 / 9
-
|
|
Удаленный пользователь |
| 04 ноя 2019 в 16:01 |
Цитата: Vick от 04.11.2019 15:06:17
И Вам добрый день.
Школа школе рознь. Про уравнение Менделеева-Клайперона, Вы наверное от меня услышали в первый раз. :о))
Оказывается НАСА использовало жидкий и твердый кислород в своих пепелацах. :о))
Верующие дошли до отрицания очевидных законов молекулярной физики. :о)) Для американского газа кислорода обычные законы не действительны.
Кстати, ошибка уравнения Клайперона, при 60 атм, всего 3-4 %. (для реального газа)
Читатйте лекции для школьников
Это поможет самообразоваться. :о))
PS.
Добавлю вам информации. Во избежание глупых вопросов и наездов.
Калькулятор формулы Ван-дер-Ваальса
Картинка в помощь.
Еще картинка интересная.
По первой ссылке на лекции найдете много интересного для себя. Изучите, будем считать. :о))
С уважением
- +0.16 / 22
-
|
|
Vick ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 19:41 |
Цитата: Протеин от 04.11.2019 16:01:58
Юнош, а вы с кем сейчас разговаривал? Не жирноваты ли у вас тараканы?
- -0.04 / 6
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 17:42 |
Цитата: Liss от 03.11.2019 22:37:18
Последний раз. Две фазы сменяются одной (сверхкритическая жидкость = сверхкритический газ) при P > Pкр, только при Т > Ткр. См. диаграмму состояния.
Кстати почитайте Лекцию по ссылке Протеина - https://en.ppt-online.org/157428 . Может что то поймёте, а может нет. Но я не виноват.
- +0.13 / 25
-
|
|
Alexxey ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 22:37 |
Цитата: ДядяВася от 03.11.2019 22:23:35
Где, ДядяВася?
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 20:05:17
- -0.01 / 13
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 17:24 |
Цитата: Alexxey от 03.11.2019 22:37:28
От Тт до Ткр, фазы 2: жидкость - газ.
Вы конечно не поверите, но это так.
Проведите на кухне простой опыт.
В чайник залейте воды, доведите температуру градусов до 90. Откройте крышку и суньте туда фейс, не касаясь жидкой фазы. Расскажите результат опыта.
В качестве рекламы: лучшее средство от ожогов Пантенол - спрей.
- +0.13 / 26
-
|
|
sharp89 ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 18:20 |
Цитата: ДядяВася от 04.11.2019 17:24:08
Что у вас за чайник такой, в котором давление выше критического для воды?
А если у вас такого чайника нет, то опыт предложенный вами лишен всякого смысла, никто и не отрицает, что при температуре и давлении ниже критических две фазы могут сосуществовать.
- +0.07 / 15
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 18:50 |
Цитата: sharp89 от 04.11.2019 18:20:30
Исходный пост Алексея прочитайте, прежде чем банальные вещи писать.
- -0.02 / 16
-
|
|
sharp89 ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 18:59 |
Цитата: ДядяВася от 04.11.2019 18:50:18
Я даже весь диалог целиком приведу.
ДядяВася: При давлении Р > Ркр, но температуре ниже Ткр - две фазы: жидкость - газ.
Алексей: Где, ДядяВася?
ДядяВася: От Тт до Ткр, фазы 2: жидкость - газ.
Вы конечно не поверите, но это так.
Проведите на кухне простой опыт. В чайник залейте воды [...]
Тут только два варианта: или вы когда писали про чайник, уже забыли про "при давлении Р > Ркр", или пытаетесь затроллить тему.
- +0.10 / 17
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 19:41 |
Цитата: sharp89 от 04.11.2019 18:59:02
Уточнение кухня находится в барокамере при Р > Ркр .
Что однако, не отменяет факта, что При давлении Р > Ркр, но температуре ниже Ткр - две фазы: жидкость - газ.
Только до маразма не нужно доходить, что Р=1000000000000000000000 атм.
- +0.08 / 19
-
|
|
sharp89 ( Слушатель ) |
| 04 ноя 2019 в 01:00 |
Цитата: ДядяВася от 03.11.2019 22:23:35
Что именно заявлялось в Аполлонах, нужно смотреть, наверное, в спецификациях Аполлонов. А там для кислородных баков указан диапазон рабочих температур от -180 до +27 градусов Цельсия, при давлениях около 60 бар.
Никакого указания о том, что минимальная температура это -118 градусов, документы НАСА не содержат. Более того, уже были найдены документы, в которых прямо указаны значения температур при остатке 95% и 75% кислорода в баке. И эти значения ниже критической температуры.
- -0.05 / 16
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 20:22 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 19:56:33
Глупость написана.
Возьмём бочку при при комнатной Т, зальём под завязку водой и дальше подымаем давление, той же водой. И что, как только достигнем давления 220 атм она станет сверхкритической? Нет это будет однофазная жидкая сжимаемая вода?
Только при определённом сочетании Т и оС можно достигнуть критических параметров, т.е. однофазности ж. и г.
- +0.14 / 23
-
|
|
Liss ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 20:47 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 20:22:17
Кем написана, авторами специализированного энциклопедического словаря советского выпуска?
Смешно.
- +0.04 / 20
-
|
|
ДядяВася ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 21:12 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 20:47:59
Я написал, только про приведённую Вами фразу и обосновал это.
- +0.13 / 22
-
|
|
vkbru ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 09:13 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 20:22:17
Под сверхкритическим кислородом, в документах НАСА, имеется в виду не сверхкритический флюид кислорода, а кислород с давлением выше критического. Он может быль в двух состояниях в виде сжимаемой жидкости(compressible fluid) и сверхкритической жидкости (supercritical fluid)
In these tanks, oxygen is maintained at cryogenic temperatures and at pressures somewhat above the critical pressure. Under these conditions, the oxygen is in the super-critical state which results in a high-density single-phase compressible fluid suitable for expulsion under zero-gravity conditions. Storage tank pressure is maintained relatively constant during fluid withdrawal by increasing the fluid temperature using an internal filament-type electrical heater.
В этих резервуарах кислород поддерживается при криогенных температурах и давлениях, немного превышающих критическое давление. В этих условиях кислород находится в сверхкритическом состоянии, что приводит к образованию однофазной сжимаемой жидкости высокой плотности, пригодной для вытеснения в условиях невесомости. Во время отбора жидкости давление в накопительном баке поддерживается относительно постоянным за счет повышения температуры жидкости с помощью внутреннего электрического нагревателя накаливания.
https://ntrs.nasa.gov/archive/…016135.pdf
Под номером 0 объёмная температура. Как видим критической температура (-180F) становится в районе 65 процентов остатка
И документах НАСА различают supercritical oxygen и supercritical fluid
- -0.01 / 17
-
|
Luddit ( Слушатель ) |
| 02 ноя 2019 в 21:39 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 19:56:33
Теоретически обойти можно (с одновременным расходом как минимум на пути "обратно" по диаграмме). Но если бы баллон и арматура держали столько давления, сколько надо для такого обхода - то никто бы не заморачивался и именно это давление было бы рабочим.
- +0.19 / 16
-
|
|
Gremlin ( Слушатель ) |
| 03 ноя 2019 в 16:06 |
Цитата: Liss от 02.11.2019 19:10:41
О, так они, видимо, и на "Луну летали" как бы "не в строгом, а в расширительном смысле!"
Каким "расширителем"пользуетесь?
- +0.08 / 22
-
|
|
Удаленный пользователь |
| 03 ноя 2019 в 18:58 |
Цитата: ДядяВася от 02.11.2019 18:54:35
Добрый вечер.
Подставил данные в калькулятор. Перепроверяем Ваши данные.
Результат ниже. С конечным объемом по НАСА явные проблемы. Если залить 88.8 кг, будет норма. :о)
С уважением
- -0.02 / 15
-