?

Log in

No account? Create an account

БОЛЬШОЙ КОСМИЧЕСКИЙ ОБМАН США

ГЛАВА 22. ВЕЛЮРОВ И ДРУГИЕ О ЖРД США - МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ
neprohogi
http://www.free-inform.ru/pepelaz/pepelaz-13-3.htm
Велюров подвергся жесточайшим нападкам со стороны защитников Лунного Обмана США , которые не очень хорошо были знакомы с законами Термодинамики. Впрочем это не помешало противникам Велюрова обвинить его в незнании законов Термодинамики, объявить громогласно, что расчет Велюрова противоречит этим законам. Велюров ответил на эти обвинения:
"Во второй части этой главы мы упражнялись в расчетах элементов проточного охлаждения ЖРД F-1 и пришли к однозначному выводу о несовместимости высоких тепловых потоков со стороны газа на стенку и мизерными возможностями проточного охлаждения.
И у читателей, особенно у моих критиков, уже зреет вопрос: насколько предложенная мною модель эффективного эквивалентного пристеночного слоя применима в случае F-1, для которого, как шутят мои оппоненты, законы термодинамики не писаны.
Действительно, еще раз взглянем на нашу формулу максимальных критических потоков:
Qкр.к ≈ (pк0,87/ dкр0,13) ∙ So ∙ (Tе – Tст )
Очевидно, что самый легкий путь – это просто уменьшить температуру пристеночного слоя Tе до придела.
Но увы – чтобы добиться снижения тепловых потоков с 13 МВт/м² до хотя бы 8 МВт/м² нам понадобится уменьшить температуру до уровня Tе ≤ 1300 ÷ 1400К, что характерно для режима газогенератора с крайне низким содержанием кислорода Km ≈ 0,6 (α≈0,18)"
Естественно такая ситуация в принципе невозможна и автор это убедительно демонстрирует:

Хотя рисунок и носит качественный характер, но отчетливо видно, что 1 < Km < 1,5
Это вполне укладывается в мою концепцию эквивалентного слоя при Km ≈ 1,2 (α≈0,35) и однозначно опровергает оценку для «холодного» пристеночного слоя Km ≈ 0,6 потому что определенно имеет место Km > 1
Кроме того, у Алемасова[33] приведены советские оценки для эффективности пристеночного слоя:

Здесь, на левом графике, для топлива кислород-керосин параметр α≈0,4 можно считать грубым округлением для α≈0,35"
Оппоненты Велюрова обращали внимание, что Km можно снизить меньше 1, на что автор, опять же обосновано возражает:
"У читателей может возникнуть вопрос: если все-таки, вопреки всем графикам, снизить Km гораздо ниже единицы?
На это есть вполне определенный ответ: никакой практической пользы это не принесет.
Во-первых, хочу напомнить, что завесное охлаждение жидким керосином начинается от головки вообще без окислителя, т.е. Km = 0
По мере движения продуктов горения по камере происходит формирование двухслойной модели «ядро-стенка», при этом имеет место турбулизация (перемешивание) пристеночного слоя с ядром, в результате чего имеет место рост температуры в пристеночном слое.
У Алемасова[33] на этот случай приведены на графике оценки полноты турбулизации слоя:

Здесь рост относительной температуры слоя относительно ядра (Тст / Тя) поставлен в зависимость от соотношения скоростей газа в слое и ядре (Uст / Uя)
По оси Х отложена относительная длина пути в долях радиуса камеры, от X=0 до X=2R
Следует заметить, что при любом α ≥ 0,35 имеет место (Uст / Uя) ≥ 0,8 – кривая 4 (и лучше).
При α < 0,3 начинается интенсивное выпадение сажи, при α≈0,18 оно составит около 30%, в результате чего начнет сильно падать относительная скорость слоя, до (Uст / Uя) ≤ 0,6
Этому будет отвечать кривые 2, 3. Соответственно, эффект от такого слоя будет на короткой дистанции, параметры слоя не будут «добивать» на всю длину камеры до критического сечения.
Причина здесь проста: сажа не является газом и не совершает никакой работы в сопле.
Наоборот, сажа является балластом, который к тому же аккумулирует тепло от реакции горения.
В результате получается, что 70% от общей массы (газ), которые имеют в запасе только 70% энергии сгорания, должны совершать работу и ускорять все 100% совокупной массы продуктов горения. Именно поэтому в зоне α < 0,3 идет резкое падение скорости газа в слое.
Чем сильнее разница в скоростях ядра и слоя – тем сильнее они перемешиваются.
Во-вторых, в местах соприкосновения ядра и слоя происходит локальное дожигание сажи, что также ведет к росту температуры в пристеночном слое.
Вот что по этому поводу резюмирует Алемасов[33]:
"
Сомневаться в такой аргументации, особенно по поводу свойств сажи, не приходится даже при минимальных знаниях о школьном курсе Термодинамики.