Poslao: 12 Sep 2020 17:07
|
offline
- raketaš
- Stručni saradnik foruma
- Pridružio: 07 Nov 2013
- Poruke: 5333
|
Napisano: 12 Sep 2020 8:32
Metan ili kerozin , ptanje je sada , da parafraziram Šekspira , a taj isti pisac je rekao i nešto je trulo u državu Dansku.
Da krenemo prvo od te truleži , a onda ćemo doći do Metana
Mislim sa su se dečki malo zagrali sa tim raptorima i nastojanjem da imaju jedan motor za sve . Ja sad mogu nabrojati barem 5 varijanti Raptor motora koji moraju proći sva ispitivanja da dobiju cerifikat , s time da treba računati na to da im NASA ne bude priznala da su to slični motori i da imaju 90 % istih kopmonenti i tehnologija.
1. Vidim atmosferski motor od 250 tona koji nema regulaciju potiska i ima fiksnu montažu
2. Vidim atmosferski motor od cca 200 tona potiska sa skidanjem potiska do 90 tona i kardanskim ovjesom
3. Vidim atmosferski motor za drugi stupanj potiska ispod 200 tona ( rekao bih 170 ) koji bi morao imati dublju regulaciju do cca 40 tona i kardanski ovjes.
4 Vidim vakuumski motor potiska oko 200 tona bez regulacije i fiksnom vezom
5. Vidim vakumski motor potiska ispod 100 tona sa regulacijom potiska i kardanskom vezom .
E sad da vidimo kako ja to zamišljam , u prvom stupnju u centru ima 7 motora varijante 2 i okolo nađiđano tridesetak motora varijante 1. Broj motora bude zavisio od potrebnog potiska , a to je nikih 7500 tona . Na startu rade svi motori da tu mrcinu podignu , onih 7 centralnih se klati i upravlja sa raketom u sve tri ose.
To je jako loše zamišljeno , pogledajmo na Sojuzu gdi su mu motori koji se klate, na radijusu od 5 metara od centra rakete , znači sa vrlo malim otklonom motora razvijaju ogroman moment, samo usput da napomenem da se ti mali motori kod Sojuza klate lijevo desno 45 stupnjeva i daju strahoviti moment za stabilizaciju i zato Sojuz pići u nebo i po olijnom vjetru i radi valjanje letjelice na 10 metara od lansera.
Ok svi su raptori poletli daju neko ubrzanje i kako se troši raketno gorivo tako to ubrzanje raste , moraju to ubrzanje ograničiti da ne odvale bubrege putnicima jer to nisu borbeni ploti već "curice ".
Bilo bi normalno da sa motorima koji imaju regulaciju potiska skidaju potisak , ali tada gube upravljivost , jedino što im preostaje je postupno gašenje vanjskih motora , uvijek mora biti para motora ili trio. A to znači kakadno skidanje potiska za 400 ili 600 tona . Na kraju bi moglo biti upaljeno 7 centralnih i 6 vanjskih .
Ok zvezdolet se odvojio , a prvi stupanj počinje manevar povratka , za to su mu dovoljni centralni motori i to samo vanjski trio sa potiskom od cca 600 tona i potiskom kod dodira sa zemljom od cca 200 tona . Razmatrao sam varijantu slijetanja samo sa jednim centralnim motorom ali tada nema kontrole valjanja letjelice i morao bi imati pomočne motore sa tetraoksidom, Varijanta sa tri motora daje potpuni manevar samo su na kraju malo prejaki , odnosno nisu ako je prazna kanta teška 300 tona. Moraju biti tri motora ne vjerujem da bi mu NASA dozvolila situaciju da motor otkaže i sve ze zapikne u zemlju , ovako kad rade tri motora ako jedan rikne preostala dva uz vektoriranje potiskom i nagli izlaz na 125 % režima u trajanju od 2 sekunde i uništavanje motora mogu spasiti misiju .
Vidimo da vodotoranj za sada leti sa jednim Raptorom postavljenim ekscentrično , i to je super i vrlo hrabro od ekipe koja se bavi upravljanjem , to je vrhunsku softver vrhunska senzorika i vrlo brza računala i hidraulički servo sustav za mrdanje motora, i ja to vidim kao dokaz da je moguće sa dva ekscentrično postavljena motora spasiti misiju.
E sad da vidimo što biva sa zvezdoletom , on pali tri vakumska motora pod točkom 4. i pali tri centralna atmosferska motora pod točkom 3. sve to da bi nabio potisak veći od 1500 tona, pri tom su ona tri centralna neoptimalna jer su atmosferski, a rade u vakuumu , a moraju raditi cijelo vrijeme jer nemaju upravljivosti bez njih. Ja tu vidim potrebu za bar još tri manja motora koji budu služili za upravljanje i koji će mahati lijevo desno to su motori pod točkom 5.
Oni služe i za slijetanje na mjesec i jahanje na mlazu dok traže parking .
Kod polijetanja sa mjeseca opet mora raditi grupa neoptimalnih centralnih motora da bi imali upravljivost , mislim da oni vanjski vakumski ne rade jer bi ubrzanje bilo preveliko i odvalilo bi bubrege posadi. Ili rade tri vakumska sa regulacijom potiska , ato je već neka 6 varijanta .
Kod slijetanja na zemlju moraju raditi tri centralna motora na punoj snazi , a nakon par sekundi moraju oboriti potisak na 40 tona svaki. ovisno da li u pitanju prazan tanker od 120 tona ili puni svemirki brod sa 100 tona korisnog tereta. U slučaju otkaza jednog motora moguće je spasiti misiju ili posadu od havarije.
Malo sam ga zakomplicirao jelda
Dopuna: 12 Sep 2020 17:07
Futurama lijepo si buvu uvalio i zbrisao ..
Ali i lijepo rezoniraš o tome d sa porastom tlaka u motoru raste potisak skoro pa linearno, na nekoj smo temi Puki i ja to diskutirali , možda na protugrdnim raketljinama , ali sad kad imamo link na knjigu od prof Suttona red je da neke stvari malo detljnije pogledamo . Radi se o jednoj opčoj teoriji De Lavalove mlaznice koja je jednako primjenjiva za parnu puhaljku , zviždaljku , za ispuhivanje gume na autu , ili mlaznice raketnog motora.
Sve je definirano kroz neke konstante i parametre plinova ili plina koji struji kroz mlaznicu, stvar je konstruktora da zaista i napravi realnu mlaznicu i da dobije tu brzinu strujanja koja je maksimalno moguća.
Sutton daje jedan jako lijep primjer koji se može lako provjeriti na digitronu , a onda kad se jednom uhvati grif može se vrlo lako izračunati parametre mlaznice ili motora za bilo koje gorivo.
.
da vidimo što nas prof Sutton pita .. imamo raketljinu na visini od 25 km , imamo tlak u komori motora 2,068 Mpa , taj tlak biramo, recima da je konstruktor htio baš taj tlak iz nekog razloga.
Imamo neko raketno gorivo koje daje temperaturu plinova u komori od 2800 K , to je manje više jasno svakom laiku. Ono što baš i nije jasno to su parametri k i R , to su neke plinske konstante koje su vezane uz sastav plina koji nastane izgaranjem .
Konstanta k je odnos specifičnih toplota za neki plin Suton je uzeo da je to plin sa k=1,30 barutni plinovi iz Ognja imaju taj k =1,25 , a zrak ima 1,41 .Taj se k za neku kombinaciju goriva ne mijenja ali ga možemo viškom ili manjkom kisika promjeniti u nekim vrlo uskim granicama .
Konstanta R je isto svojstvena za svaki plin i ona se dobije ako opću plinsku konstantu koja iznosi 8314,3 J/Kg mol K podijelimo sa molekularnom masom plina . Suton je uzeo da kroz mlaznicu struji neki plin koji ima molekularnu masu 23,4 ( 8314,3/ 355,4= 23,39 )
Ta molarna masa plina strahovito utiče , najviše od svega . pogledajmo jedan plin , vodenu paru H2O , dva vodika i jedan kisik 1+1+16 = 18 i sad podijelimo 8314,3 sa 18 dobijemo R = 461,9. Sad napravimo jednu kontrolu .. kolika je R za goli vodik 8314/2= 4157 ili za ugljični dioksid CO2 8314 /44= 188,96 .
Iz ovoga vidimo da je goli vodik najbolji , ali kako ga zagrijati??? , ako mu damo kisika dovoljno dobijemo R skoro deset puta manju , ako mu damo malo kisika R raste ali pada temperatura.
Vidimo da je ugljični dioksid katastrofa dva put lošiji od vodene pare , ali ako mu ne damo dovoljno kisika nastaje monksid sa mm = 28 i R = 297.
Znači treba težiti ka gorivima bogatim vodikom i sa što manje ugljika u svom sastavu .
Uvrštavanjem polaznih parametara u kobasu dobijemo da je brzina mlaza u grlu mlaznice 1060 m/s i da je tlak plina u grlu pao sa početnih 2,068Mpa na 1,129 Mpa .
Taj plin može još ekspandirati u proširenom dijelu mlaznice , akako e rketa na visini od 25 km Suton uvrštava taj kontra pritisak i dalje računa maksimalnu brzinu mlaza za tu visinu i dati sastav plinova
Vidimo da je prvi dio kobase do uglatih zagrada isti , i dalje množi sa onim u uglatim zagradama , a to je odnos tlaka u komori i tlaka vani i dobija brzinu 2605 m / s .
Dalje vrlo jednostavno definira da treba ubaciti 1,919 kila goriva i kisika
Brzinska analiza nam pokazuje da brzina isticanja raste sa padom konstante k ali ne drastično , Raste dosta drastično sa padom molekularne mase plinova odnosno porastom konstante R , raste linearno sa tempaeraturom , raste linearno sa porastom tlaka u komori i raste sa padom tlaka vani .
I tu nema više puno pameti sve je sa kemijskim pogonom rečeno u te dvije tri formule.
dalje vrlo jednostavno dimenzionira promjer kritičnog otvora i promjer izlaznog otvora
i to je sve , tu je sva pamet raketnog pogona, ostalo su finese koje se izučavaju cijeli radni vijek.
|
|
|
Registruj se da bi učestvovao u diskusiji. Registrovanim korisnicima se NE prikazuju reklame unutar poruka.
|
|
Poslao: 12 Sep 2020 20:20
|
offline
- Pridružio: 05 Feb 2018
- Poruke: 2314
|
Na svakom letu ćeš imati sve motore odjedared na istom mjestu pa ćeš možda i dobiti sijaset certifikata ali sve o jednom trošku manje više.
Nego kolega @raketaš, polako imam dojam da ti je rad SpaceX-a ipak bocu prihvatljiviji nego prije malko vremena unazad.
Btw pitanje: ima li u onoj knjizi od kolege @Oluj2.1 razrađen metan? Sa Ruskim ne stojim naj bolje pa da ne mučim muku ako baš ne moram. Unaprijed hvala
|
|
|
|
Poslao: 12 Sep 2020 21:23
|
offline
- Pekman
- Novi MyCity građanin
- Pridružio: 12 Sep 2020
- Poruke: 4
|
Pozdrav svima na forumu.Zar ne bi bilo lakse da se izgradi gasna stanica u LEO,i da se Starship za misiju do mesece napuni odjednom umesto iz 18 ili 9 puta. A da se stanica kasnije opet napuni gorivom za sledecu misiju uz pomoc spacecx tankera ili nekog drugog broda.
|
|
|
|
Poslao: 12 Sep 2020 21:47
|
offline
- raketaš
- Stručni saradnik foruma
- Pridružio: 07 Nov 2013
- Poruke: 5333
|
Svaki se tip motora mora sam za sebe ispitivati do uništenja po određenoj proceduri , sad se više ne sjećam detalja kako to ide , ali kad su ameri kupili one stare kante od Kuznjecova NK 33 , onda su ga kurili desetak puta u punom ciklusu od 150 sekundi, a nakon toga još cirka 10000 sekundi do uništenja.
Ne vidim da sam nešto popustio ili promijenio stavove po pitanju E Musca , naprotiv dobijam sve više inforacija na pp od ljudi koje ne poznam vezano za tekstove koji ne pišu afirmativno o njemu. Pa i ova analiza od jutros sa 5-6 varijanti motora pokazuje da računam razne verzije pogona tih ekspres lonaca, i da mi na nivou eskiznih projekata stvari nikako ne štimaju, a dakako ni njima.
Analizom nekih tekstova sa američkih foruma i slika koje sve više dolaze vidim da smo bili potpuno u pravu drug Polkovnik i ja sa onim Y prstenom i ojačanjima na loncu, nakon onih silnih gruvanja sada pojačavaju taj spoj , ne znam kako ali pojačavaju sa prstenima uzdužnim rebrima . Lijepo se vide rebra na snimcima dok kanta leti i Raptor gori , a vide si i tragovi uzdužnih zavara na kantama izvana
U međuvremenu sam dobio informaciju da na Dragonu imaju ozbiljnih problema sa tatraoksidom , i da rusi ne budu letili na dragonu dok se to ne riješi. Naravno to je i podjebavanje od strane Rogozina , ali je činjenica da ameri i dalje treniraju u Moskvi za slijedeće letove na ISS u Sojuzima.
Olujevu knjigu ne mogu otvoriti , a ja sam po Sarneru učio i polagao ispite prije 50 godina tako da se ne sjećam metana ali se sjećam amonijaka i drugih egzota koje je opisao, to je najbolja knjiga iz tog područja , ruje su sami napisali pandan Sarneru , autor je Pauškin isto dobra knjiga, ali ni m od metana
Prekopao sam sve ozbiljne knjige i ništa pametno nisam našao o metanu u raketnoj primjeni , jednostavno nema nikakvih prednosti nad vodikom u drugom ili trećem stupnju rakete , a u prvom stupnju je tetraoksid ili dušična sa hidrazinom najbolja , a onda dolaze kisik i kera.
Baš sam si dao truda da proučim tih nekoliko motora koji imaju gasifikaciju oksidansa kao NK 33 ili gasifikaciju obje komponente kao motori RS sa Shutlea ili sada Raptor . Taj Kuznjecov je bio stvarno genije čak bih ga stavio ispred Gluška koji je isto radio na gasifikaciji jedne ili obje komponente.
|
|
|
|
Poslao: 12 Sep 2020 22:02
|
offline
- Pridružio: 05 Feb 2018
- Poruke: 2314
|
Napisano: 12 Sep 2020 21:58
Knjiga kolege @oluj2.1 je Sarnerova knjiga tj prevod na Ruski iz 1969te. Ako je to to, valda nema metana, ako sam naknadno kolegu @oluj2.1 dobro razumio.
Metan: kako komentiraš one Ruske pamflete koje sam okačio
Dopuna: 12 Sep 2020 22:02
Vodik jeste bolji ali je neuporedivo kompleksniji. Za StarShip čak potpuno ne primjenjiv - nitko i ništa ga ne može skladištiti. Mora se ispustiti po dolasku u svemir tj poslje aktivne faze inače ti leti tank oko ušiju
|
|
|
|
Poslao: 12 Sep 2020 22:17
|
offline
- raketaš
- Stručni saradnik foruma
- Pridružio: 07 Nov 2013
- Poruke: 5333
|
Pekman ::Pozdrav svima na forumu.Zar ne bi bilo lakse da se izgradi gasna stanica u LEO,i da se Starship za misiju do mesece napuni odjednom umesto iz 18 ili 9 puta. A da se stanica kasnije opet napuni gorivom za sledecu misiju uz pomoc spacecx tankera ili nekog drugog broda.
To što si napisao je logično , tako sam nekako i ja to zamišljao , prvi tanker koji dođe na orbitu preuzima u svoje tankove gorivo od drugog ,trećeg i tako redom.Ili zvezdolet bez posade izađe na orbitu i onda ga tankaju par mjeseci , a onda dođe posada nekim manjim brodom .
Musc se puno igrao sa video igricama , a malo je kopao kanale, pa nema osjećaj za realno vrijeme, on ne zna koliko dan ima sekundi ili godina minuta i onda se šika nekim brzinama , Danas je netko napisao na forumu da su postigli rekord od 48 dana između dva lansiranja jednog Falkona , ja sam do jutros mislio da je to 68 dana , a Musc se kur..o o dva tri lansiranja inox lonca dnevno , nema on pojma koji je to logistički i energetski problem.
|
|
|
|
Poslao: 12 Sep 2020 23:36
|
offline
- Futurama
- Građanin
- Pridružio: 02 Jan 2012
- Poruke: 290
|
Napisano: 12 Sep 2020 22:44
stug ::@futurama: upravo to sitničarenje ima razloge u prošlosti ali i neke razne ružne stvari donosi u sadašnjosti. Dotle da ignoriraš vrijednost jednog milijuna dolara pa bez obrazloženja tvrdiš da ipak neće biti tolika. Dok "neki drugi klinci" tvrde da će biti i veća. Jedan od razloga koji ti još nosi naveo jeste da priprema za start jedne rakete sa pogonom na metan treba samo 24h u pripremi prije polijetanja. I štedi još više. Koliko drugima treba nađi sam.
What is a million between friends?
Konačno sam našao cenu prokletog RP-1 jer cene koje sam ranije naveo nemaju nikakvog smisla. Zato sam i rekao da mislim da je mnogo ispod milion $ jer RP-1 ne može da košta kao npr. kvalitetno sintetičko ulje za automobilske motore.
Koliko košta gorivo i oksidator je najbolje videti kod onoga ko ga kupuje u velikim količinama a to je upravo Ilon Mask
https://www.quora.com/How-much-does-it-cost-just-for-fuel-of-a-Falcon-9-launch
Dakle za F9 Block 5 cena goriva i oksidatora je izmedju 300k i 400k $
Sam tečni kiseonik je jeftin. NASA ga kupuje za oko 0.16$ po kg
Ovde je data i cena LH 3.66 $ po kg.
https://www.quora.com/How-much-does-NASA-pay-per-k.....ocket-fuel
Sada treba naći masu goriva i oksidatora u F9 što nije jednostavno jer je data samo ukupna masa rakete.
Za F9 Block 5 ona iznosi 549 tona medjutim ne piše koliko je od te mase gorivo ali možemo da iskoristimo poredjenje sa recimo prvim stepenom Soyuz-5
https://en.wikipedia.org/wiki/Irtysh_(rocket)
Ukupna količina reaktivne mase je 363 tone težina prazne je 27.7 tona Ako oduzmemo masu RD-171 od 9.8 tona dobijamo masu ostatka rakete od 17.9t.
Dakle masa goriva je oko 95.3% rakete.
Ako sada od 549 tona za F9 oduzmemo koristan teret od 22,8t i 10 merlin 1D motora od 5t dobijemo 521.2 t od kojih je reaktivna masa 496.7 t Odnos goriva i oksidatora kod Merlina nije naznačen ali recimo da je standardno 2.3 za pritisak od oko 100 bar
http://www.braeunig.us/space/comb-OK.htm
Na kraju imamo oko 150t RP-1 kod F9 Block 5 346,2 t LOX. Cena ove količine LOX je oko 56k $ što će reći da je cena RP-1 oko 245k$ do 345k$ za 150t tj. 1.63$- 2.3$ po kg
Hajde sada da pretpostavimo metansku kombinaciju. Recimo da možemo da skinemo 40t reaktivne mase zbog veće efikasnosti metanskih motora.
Za Raptor se navodi odnos goriva i oksidatora 1:3.6-3.8 pa neka bude 3.7
Da ne dužim to je oko 97.2t metana.
Cena LNG za US je trenutno oko 1.9$/MMBT MMBTU je oko 20.3kg Tako da je cena LNG oko 0.094 $ po kg. Treba očekivati da ovo ode duplo kada kriza prodje jer su cene nerealno niske zbog male potrošnje ali svejedno je džaba u odnosu na RP-1.
E sad ovo je običan LNG koji se koristi za gasne turbine u elektroprivredi i za grejanje i interesanto u blue origin BE-4 motoru.
Medjutim Raptor koristi tečni metan gde imamo istu priču kao sa RP-1 i kerozinom i nečistoćama.
Na http://www.russianspaceweb.com/soyuz5.html imamo rusku procenu da bi tečni metan mogao biti 30% jeftiniji od RP-1.
Ali hajde da napravimo prvo procenu za LNG
Dakle za LOX imamo oko 57k$ a za LNG 9.1k$ tako da je ušteda sa LNG oko 243k do 343k dolara za raketu tipa F9.
Ako pretpostavimo da je ruska procena tačna i uzmemo gornju verziju cene za RP-1 imamo cenu tečnog metana od 1.61$/kg
Ukupna cena goriva u tom slučaju je 156,5k$ za tečni metan + 57k$ za LOX dobijamo uštedu od 187k$.
Ovo poslednje sa 24h pripreme pre poletanja za raketu pogonjenu metanom ne razumem.
Ne znam uopšte šta se podrazumeva pod pripremom?
Kada stigne koristan teret (satelit) pa dok se montira pa dok se testira pa postavljanje na lansirnu rampu opet provere i na kraju punjenje gorivom/oksidatorom i lansiranje ili računamo da je satelit već postavljen i da treba izvesti raketu na rampu napuniti gorivom, testirati i lansirati?
Dopuna: 12 Sep 2020 23:36
raketaš ::
Konstanta R je isto svojstvena za svaki plin i ona se dobije ako opću plinsku konstantu koja iznosi 8314,3 J/Kg mol K podijelimo sa molekularnom masom plina . Suton je uzeo da kroz mlaznicu struji neki plin koji ima molekularnu masu 23,4 ( 8314,3/ 355,4= 23,39 )
Ovo je interesantno sve samo imam jedno pitanje.
Kada se gas sastoji iz više različitih molekula tipa CO, H2O (hajde da zanemarimo da ima malo CO2 ili čak H2 ili čadji) jel se uzima neka srednja molekularna masa ili kako?
Što se BFR tiče sve primedbe stoje ali je i dalje veliko pitanje kako će izgledati finalna konfiguracija.
Ovaj članak je objavljen pre tvita gde se ide sa "konzervativnim" potiskom od 250 tona. Ovde se navodi samo 28 motora od kojih unutrašnjih 8 nižeg potiska i sa pokretnom mlaznicom potiska 210 tona i spoljnih 20 potiska od čak 300 tona sa fiksiranom mlaznicom.
https://spaceflightnow.com/2020/09/01/elon-musk-of.....ga-rocket/
Odatle su ljudi na redditu pričali o fiksnim mlaznicama na spoljašnjem prstenu.
Sa druge strane neko je pominjao da su na Merlinima radili istu stvar sa ukidanjem fine i duboke kontrole potiska da bi dobili veći potisak ali koliko znam na F9 su svi motori pokretni. Možda i ovi spoljni Raptori od 250 tona budu mogli da se mrdaju...
Mislim da dokle god je Mask u hiper Agile metodologiji razvoja https://www.atlassian.com/agile/manifesto ne treba uzimati ove izjave kao finalnu varijantu da ne kažem za ozbiljno.
Da sačekamo prvo da Raptor odradi svojih 160-200 sekundi na nekom potisku pa da prebrojimo broj potrebnih motora i ustanovimo koji se mrdaju a koji ne i tek onda može da se govori o performansama.
|
|
|
|
|
Poslao: 13 Sep 2020 08:58
|
offline
- raketaš
- Stručni saradnik foruma
- Pridružio: 07 Nov 2013
- Poruke: 5333
|
Napisano: 13 Sep 2020 6:49
Futurama sad si me preznojio, davno sam polagao fizikalnu kemiju , ali izvukao sam se ha ha
Uzmimo našu atmosferu- zrak on se sastoji od 78% dušika i 22% kisika ( tu sam u kisik utrpao i argon u dioksid i sve ostalo ) Molekularna masa dušika je 28 , a molekularna masa kisika 32 , iz tablica vidimo da je molekularna masa zraka 28,95.
Računca ide dosta složeno ali smisleno. U nekoj kanti od 100 lutara imamo 100 litara zraka od toga je 78 litara dušik , a 22 litra kisik. ok!
Moramo znati da jedan mol bilo kojeg plina na normalnom tlaku uvijek zazima 22,4 litre, iz toga slijedi nekoliko zanimljivih podataka , na primjer mol vodika H2 ima masu 2 grama ( jer je atomska masa vodika 1 ) to znači da 2 grama vodika zauzima 22,4 litra prostora , rekoh da molarna masa zraka iznosi 28,95 što znači da 28,95 grama zraka isto tako zauzima prostor od 22,4 litra. lako vidimo da je vodik za 28,95 /2=14,475 puta lakši od zraka, to možemo napraviti i za helij i vidjeti kako su letili baloni i cepelini punjeni vodikom.
Vratimo se na plinsku konstantu ako dijelimo 78 litara dušika sa njegovom molarnom masom 28 dobijemo da je to 2,785 molova isto tako ako dijelimo 22 litre kisika sa njegovom masom dobijemo 22/32= 0,6875 molova
Ako sada dijelimo broj molova dušika 2,785 sa brojem molova kisika 0,6875 dobijemo da je njihov odnos u plinskoj smjesi 4 .
sada množimo 4x28 +1x32 = 144 i dijelimo sa ( 4+1) = 28,8 što je približno molarnoj masi zraka od 28,95
Taj se račun radi za svaku komponentu plinske smjese , a stvari se užasno kompliciraju ako je to plinska smjesa aktivnih tvari , kao što su kisik vodik ugljični dioksid ili monoksid pogotovo na tim visokim temperaturama gdi imamo pojavu disocijacije plinova.
U jednoj komori u kojoj izgaraju plinoviti metan i plinoviti kisik na tlaku od 300 bara kao kod Raptora sastav produkata izgaranja se mijenja pogotovo duž mlaznice , dolazi do izmjene tvari i energije. To je jako izraženo kod motora na kruto gorivo koji imaju desetak posto praha aluminija u sastavu , aluminij je daleko teži od vodika , pa ga više stane u komoru , drugo razvija veću energiju i samim tim veću temperaturu izgaranja , na početku je produkt izgaranja Al2O3 u plinovitom , parnom stanju , to je nezgodna velika i teška molekula , ali bez obzira ona je korisna jer nosi veliku energiju u sebi. Negdje oko kritičnog otvora mlaznice kad su svi drugi plinovi izgubili energiju zbog ekspanzije Al2O3 se počinje lediti , pretvarati u prah ali daje okolnim plinovima svoju latentnu toplinu , plinovi se od toga zagrijavaju i mogu dalje ekspandirati u mlaznici.
Sad se pokojni prof Čolaković okreče u grobu , ali ovo je jedno jednostavno tumačenje procesa , a ne ispit iz termokemije.
U realnim motorima kao što je Raptor proračunom i pokusima se vidi da li je bolje raditi sa bogatom smješom sa viškom goriva , pri tome se uvijek mora računati na to da će sav vodik uzeti sebi kisik od bilo koga , ako treba bude ga oteo i od ugljičnog dioksida , što je dobro jer je mm dioksida 44 , a monoksida 30 . Takva plinska smjesa je bolja jer je manja konstanta R , ali je zbog nepotpunog izgaranja ugljika manja energija, pa je i temperatura izgaranja niža.
Tu je potrebno jako puno proračuna i optimaliziranja , da bi se na kraju izvuko maksimum brzine isticanja ili potiska.
Dopuna: 13 Sep 2020 8:58
Nego da se vratimo na Raptora nekog normalnog da kažemo standardnog, iskopao sam na netu bolju shemu jednostavniju i pregledniju sa puno više podataka
Imamo i ulazne tlakove u pumpe i zadivljujućih 643bara metana , imamo impozantnih 62 MW snage na osovini turbina , sve je to nategnuto ko pračka i samo što negdje ne pukne ili ne procuri. Da bi imali viziju koliko je to 62 MW .. poznati nosač aviona Enterprise je imao turbine ukupne snage 210 Mw !!!!!!!
Dosta se olako po forumima i na tviteru govori o tom dizanju tlakova , sad je neka fora da nebude regulacijskih ventila nego budu komponente išle drito u komoru i tako se bude dobilo 350 tona potiska ???? a tih ventila nema . Ta priča sa ventilima odnosno upravljivim brizgaljkama je bilo kod Merlina, to su ukrali iz programa Apolo , ali ovdje nema toga.
Imamo dvije komore izgaranja , dva raketna motora koji daju vrele plinove na turbine , a one vrte pumpe , ispušni plinovi iz turbina ulaze u glavnu komoru i tu dogorijevaju. Naravno mora postojati jebeno dobra regulacija ventilima koji su označeni na shemi kako bi se u predkomore doziralo kisik ili metan da se sve nekontrolirano zaleti i razleti.
Ta regulacija treba ako ništa drugo onda zato da se regulira odnos smješe jer se svaka turbina vrti za sebe , nema krute veze među turbinama ili pumpama .
Kod drugih shema recimo Kuznjecov NK 33 sa jednom turbinom koja vrti obje pumpe je ta regulacija jednostavnija jer su pumpe uparene tako da kod istih okretaja daju potrebne količine kisika i kerozina. , Kuznjecov se tu izvukao samo zato što su gustoće tekućeg kisikkisika i kerozina bliske pa se nekako moglo izdimenzionirati pumpe na iste okretaje. Kod kombinacije metan kisik ili vodik kisik je prevelika razlika u gustoćama i moralo se odstupiti od jedne turbine.
Polako razvijam jednu teoriju zašto je metan u igri , nije u pitanju ni cijena na zemlji ni proizvodnja na Marsu , nego nedostatak tehnologija odnosno sposobnosti amerike da se kopira NK 33 , nisu ga mogli kopirati , naravno kupili su i licencu , pa opet nula bodova , da su ga mogli iskopirati nebi opće razmišljali o metanu na zemlji, već gi gurali keru do orbite , a dalje za dvadeset trideset godina možda metan na marsu.
Stug poptpuno se slažem s tobom da je tekući vodik u vakuumu veliko zlo , ali sam naletio na neki znanstveni rad od ekipe iz ULA koji daju suncobran , zapravo dva suncobrana jedan iza drugog od tanke aluminijske folije i time rješavaju provlem vodika. Moram to potražiti vrlo zanimljiv znanstveni rad.
|
|
|
|
Poslao: 14 Sep 2020 19:09
|
offline
- Pekman
- Novi MyCity građanin
- Pridružio: 12 Sep 2020
- Poruke: 4
|
U Rusiji pocela konstrukcija njihovog TEM-a.
german-kmw.livejournal.com/112316.html
|
|
|
|