Г.Г.Ивченков. Оценка характеристик F-1, основанная на анализе теплообмена и прочности трубчатой рубашки охлаждения

[Плейшнер]

Ивченков пишет: Разделение потока на 70% в трубки и 30% напрямую к форсункам вызывает потери мощности насоса и турбины ТНА и такое решение выглядит странно.

А вам не приходило на ум, что это означает, что для охлаждения камеры при такой конструкции и заявленных параметрах оказалось достаточно всего 70% от расхода керосина,

[SaJA]

Дмитрий Кропотов пишет:

Нет. То, что вы за таковое, возможно, принимаете - охлаждение соплового насадка вдувом газогенераторного газа. никакого завесного охлаждения в КС или в критическом сечении сопла - не было. А именно в КС и критическом сечении наиболее теплонапряженный режим.

Как то раз бродя по просторам интернета с подачи опровергов наткнулся на интересную статью:
"Advanced Rocket Engines", Oskar J. Haidn, Institute of Space Propulsion, German Aerospace Center (DLR), 74239 Lampoldshausen ,Germany.
Ссылка: http://ftp.rta.nato.int/public//PubFullText/RTO/EN/RTO-EN-AVT-150///EN-AVT-150-06.pdf
Так вот в главе "2.3.3.1 Combustion chamber cooling techniques" английским по белому описаны типы охлаждения и приведены примеры двигателей использовавших данный тип. Оказывается двигатель F-1 использовал "Regenerative cooling" и "Film cooling". Я в этом полный ламер, но вы то, опроверги спецы во всём. Вы разберётесь что это означает, и расскажете нам. Не так ли?

[vsvor]

По поводу толщины трубок. Вы картинку с некруглым сечением трубок откуда взяли - ведь не из материалов по F-1?

Из какой-то статьи о регенеративном охлаждении. Понимаете ли, диаметр сечения меняется непрерывно. Уменьшается в критике, затем возрастает. Как вы думаете, за счет чего?! Как вы объясняете данный феномен?

[C-300]

Ивченков пишет: Разделение потока на 70% в трубки и 30% напрямую к форсункам вызывает потери мощности насоса и турбины ТНА и такое решение выглядит странно.

Такое решение в принципе не может вызывать каких-либо потерь. Если интересна математика, то запишите балансовое уравнение для этого случая, потом разрешите его относительно доли топлива (кси), идущей в ГГ и убедитесь, что чем больше горючего мы пускаем в обход тракта охлаждения, тем меньше кси.

[Сергио]

а в чём разница

[LIST=1]
[/li][li]curtain cooling (propellant injection is arranged so the temperature of the gases is cooler at the walls)
[/li][li]film cooling (surfaces are wetted with liquid propellant, which cools as it evaporates)
[/li][/LIST]
в обоих слой топлива по стенке двигателя для охлаждения. не понял вобщем.

[kulch]

В статье на стр.37 написано: 
"В то же время, из приведённой фотографии полёта А-6 совершенно очевидно, что горит один или несколько двигателей F-1 первой ступени. Керосин вытекает, загорается и образует огромный хвост пламени с сажей."

Ну то есть это старая аФоновская песня на тему "почему у Сатурна горела задница". И после такого вы предлагаете всерьез относиться к статье и к ее автору?

[m-s Gelezniak]

kulch пишет:
В статье на стр.37 написано:
"В то же время, из приведённой фотографии полёта А-6 совершенно очевидно, что горит один или несколько двигателей F-1 первой ступени. Керосин вытекает, загорается и образует огромный хвост пламени с сажей."

Ну то есть это старая аФоновская песня на тему "почему у Сатурна горела задница". И после такого вы предлагаете всерьез относиться к статье и к ее автору?

С прибытием.

[kulch]

Да... до сих пор все читал. С таким "дизайном" ничего писать не хотелось
но тут, понятно, не удержался...

[Старый]

Александр Хороших пишет:

Ивченков пишет: Разделение потока на 70% в трубки и 30% напрямую к форсункам вызывает потери мощности насоса и турбины ТНА и такое решение выглядит странно.

Такое решение в принципе не может вызывать каких-либо потерь. Если интересна математика, то запишите балансовое уравнение...

Александр, вы с кем это разговариваете?

[Старый]

Кропотов, так как же у вас получилось что вдвое более прочный и на 20% более теплопроводный материал чем в Н-1 не выдержал нагрузок?

[C-300]

Старый пишет:
Александр, вы с кем это разговариваете?

Не, ну это первое уравнение, которое объясняют в курсе расчёта ЖРД. И если человек лезет в высокие эмпиреи расчёта охлаждения, то уж балансовое уравнение (сумма мощностей насосов равна сумме мощностей турбин) он должен знать.  
П. С. народ, что за фигня? На форуме за несколько лет появился опровергатель, а мы за сутки только 7 страниц накатали. Прежними темпами раза в три-четыре больше бы было...

[Дмитрий Кропотов]

Александр Хороших пишет:

Ивченков пишет: Разделение потока на 70% в трубки и 30% напрямую к форсункам вызывает потери мощности насоса и турбины ТНА и такое решение выглядит странно.

Такое решение в принципе не может вызывать каких-либо потерь. Если интересна математика, то запишите балансовое уравнение для этого случая, потом разрешите его относительно доли топлива (кси), идущей в ГГ и убедитесь, что чем больше горючего мы пускаем в обход тракта охлаждения, тем меньше кси.

Г.Г.Ивченков несколько ранее так пояснял свою точку зрения на этот счет:
 Керосин после выхода из насоса вначале подается в трубки, проходит по ним и затем идет в форсуночную головку и, далее, через форсунки попадает в КС (это у нормальных двигателей). По мере протекания давление керосина падает и в форсуночной головке оно должно быть достаточным для работы форсунок (обеспечивать скорость струи из форсунки). То есть получается последовательная гидравлическая цепь: насос - трубки - форсунки - КС. Причем давление на выходе из насоса намного выше, чем давление в КС (порядка 1,8 раза для открытой схемы). Эта разница определяется гидросопротивлением всех элементов этого контура, включая сопротивление трубок, сопротивление входа и выхода в трубки и сопротивление форсунок. Это, опять же, как в электрической последовательной цепи (перепад давления = потоку Х сопротивление (в электрической цепи U = I x R)). Уменьшить это давление никак нельзя - оно определяет поток компонентов. Опять же, это как напряжение и ток в электрической цепи. 
    Американцы же в F-1 решили 70% керосина после насоса подать в трубки, а 30% напрямую в форсуночную головку. Это уже последовательно - параллельная цепь (см. рисунок). Для этого они между выходом из насоса и полостью форсуночной головки поставили калиброванное отверстие (дроссельную шайбу), которое при известном перепаде давления дает определенный поток жидкости, то есть при перепаде давления в 61 атм через него проходит 30% потока (то есть гидросопротивление отверстия в 2,3 раза больше, чем у трубок). Если этй шайбы не ставить, а напрямую соединить выход насоса с форсуночной головкой, то в трубки ничего не потечет, То что сделали американцы - это прямые потери мощности насоса и турбины. Я думаю, что они просто не могли пустить весь поток по трубкам, так как диаметр трубок был задан из теплообмена, прочности и гидравлики и дополнительные 30% потока вызвали бы необходимость увеличения давления на выходе из насоса примерно в 1,4 раза и все бы точно лопнуло.

[Дмитрий Кропотов]

Старый пишет:
Кропотов, так как же у вас получилось что вдвое более прочный и на 20% более теплопроводный материал чем в Н-1 не выдержал нагрузок?

 потому что из него сделали более толстые трубки - относительно менее прочные, а давление керосина потребовалось вдвое больше. Плюс увеличившийся тепловой поток требовал уменьшения толщины стенки.

[Дмитрий Кропотов]

vsvor пишет:

По поводу толщины трубок. Вы картинку с некруглым сечением трубок откуда взяли - ведь не из материалов по F-1?

Из какой-то статьи о регенеративном охлаждении. Понимаете ли, диаметр сечения меняется непрерывно. Уменьшается в критике, затем возрастает. Как вы думаете, за счет чего?!    Как вы объясняете данный феномен?  

Если трубка некруглая, что вы понимаете под диаметром сечения? Я думаю, трубки круглые, это на всех картинках показывается, и по фото можно заключить. А диаметр меняется в процессе их изготовления, не за счет обжимания и изменения формы трубки сначала  28 мм, потом 20 мм в критическом сечении, потом трубки на две делятся по 25 мм.

[Дмитрий Кропотов]

Неглупый пишет:

Ивченков пишет: Разделение потока на 70% в трубки и 30% напрямую к форсункам вызывает потери мощности насоса и турбины ТНА и такое решение выглядит странно.

А вам не приходило на ум, что это означает, что для охлаждения камеры при такой конструкции и заявленных параметрах оказалось достаточно всего 70% от расхода керосина,

Возможно и альтернативное объяснение - полного давления керосина трубки бы не выдержали

[Старый]

Дмитрий Кропотов пишет:

Старый пишет:
Кропотов, так как же у вас получилось что вдвое более прочный и на 20% более теплопроводный материал чем в Н-1 не выдержал нагрузок?

потому что из него сделали более толстые трубки - относительно менее прочные, а давление керосина потребовалось вдвое больше. 

И нахрена ж их сделали более толстыми? Чтоб свести концы с концами в вашей теории? 
 То есть если б трубки сделали потоньше то всё было бы нормально?
 Давление в камере сгорания увеличилось в 1.4 раза. 

Плюс увеличившийся тепловой поток требовал уменьшения толщины стенки.

 А увеличившаяся ровно на столько же теплопроводность? 

[Плейшнер]

Дмитрий Кропотов пишет:

Неглупый пишет:
А вам не приходило на ум, что это означает, что для охлаждения камеры при такой конструкции и заявленных параметрах оказалось достаточно всего 70% от расхода керосина,

Возможно и альтернативное объяснение - полного давления керосина трубки бы не выдержали

Это уже все поняли

[El Selenita]

Старый пишет:

Кропотов, так как же у вас получилось что вдвое более прочный и на 20% более теплопроводный материал чем в Н-1 не выдержал нагрузок?

Да очень просто у получилось. Наш ракетчик по схематической картинке http://heroicrelics.org/info/f-1/f-1-thrust-chamber/cut-away-of-fuel-flow.jpg решил, что там трубки действительно шли в два слоя. Несмотря на то, что на картинке написано - специально для тупых - "Alternate tubes", а в самом тексте прямо говорится, что "Every other tube comprising the thrust chamber was a "down tube". Но ракетчик-то английским языком не владеет, и тот, кто ему переводил с английского, тоже английским не владеет (это видно по переводам в статье). В результате послание для тупых не дошло до адресата, и ученый ракетчик так и остался в заблуждении. Так что у него вышло, что американцы с какого-то бодуна сделали слишком широкие трубки, которые в результате не выдерживали внутреннего давления. Зачем они это сделали, он объяснить не смог даже сам себе.


Кстати, не путайте Кропотова с автором статьи. Автор статьи - это определенно не Велюров и уж точно не Кропотов. Кропотов вообще ничего не знает и сам ничего вразумительного сказать не может и не сможет. Он даже до сих пор думает, будто трубки были неизменного круглого сечения; как из круглых трубок неизменного сечения удалось сделать расширяющееся сопло и конфузорно-диффузорную камеру, он объяснить не в состоянии, но всё равно стоИт на круглых трубках постоянного сечения.

// Кропотов, Yedi Kırkıncı Hoca - это я, бывший 7-40.

[Дмитрий В.]

Yedi Kırkıncı Hoca пишет:


Кстати, не путайте Кропотова с автором статьи. Автор статьи - это определенно не Велюров и уж точно не Кропотов. Кропотов вообще ничего не знает и сам ничего вразумительного сказать не может и не сможет. Он даже до сих пор думает, будто трубки были неизменного круглого сечения; как из круглых трубок неизменного сечения удалось сделать расширяющееся сопло и конфузорно-диффузорную камеру, он объяснить не в состоянии, но всё равно стоИт на круглых трубках постоянного сечения.

// Кропотов, Yedi Kırkıncı Hoca - это я, бывший 7-40.

Я все же склоняюсь к мысли, что автор статьи - именно Велюров. Последний именно эти идеи развивает у себя на сайте. А Кропотов может быть одним из его присных. Ну, или он сам "косит под дурачка".

[Дмитрий В.]

Дмитрий Кропотов пишет:

vsvor пишет:

По поводу толщины трубок. Вы картинку с некруглым сечением трубок откуда взяли - ведь не из материалов по F-1?

Из какой-то статьи о регенеративном охлаждении. Понимаете ли, диаметр сечения меняется непрерывно. Уменьшается в критике, затем возрастает. Как вы думаете, за счет чего?! Как вы объясняете данный феномен?

Если трубка некруглая, что вы понимаете под диаметром сечения? Я думаю, трубки круглые, это на всех картинках показывается, и по фото можно заключить. А диаметр меняется в процессе их изготовления, не за счет обжимания и изменения формы трубки сначала 28 мм, потом 20 мм в критическом сечении, потом трубки на две делятся по 25 мм.

Если в процессе обжимания трубки меняют форму с круглой на овальную, то весь расчет на прочность, основанный - в статье на безмоментной теории оболочек, идет лесом