Küsimus:
Kas reaktiivmootor saab dilämmastikoksiidi võimendamisest kasu?
DrZ214
2017-08-06 09:03:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Lugesin äsja uuesti seda vikiartiklit GM-1 boost süsteemi kohta. Seda kasutati II maailmasõja ajal natsilennukites. See süstis kolbmootori ülelaadimisse lämmastikoksiidi (N2O). Idee oli saada mootorisse rohkem oksüdeerijaid, võimaldades ajutiselt suuremat sissepritset ja seega ka suuremat mootori võimsust. See võib aidata kiiremini ronida või paremini õhkutõusmist või kõrge kõrguse säilitamist.

Minu algne tõlgendus GM-1 ja sellega seotud MW-50 süsteemist on see, et nad " re sorta nagu oma ajastu järelpõletid. Kuid see analoogia pole täiuslik. Järelpõletid kasutavad sama reaktiivkütust, mida kasutatakse mootori sees, kuid pihustatakse taga väljapoole . GM-1 kasutas teistsugust kütust, N2O (tegelikult monopropellent, milles kemikaali sisse oli ehitatud rohkem oksüdeerijat kui kütust), süstis mootori sisse .

Mida ma tahan teada, on kas N2O saab suurendada reaktiivmootori tööd, sisestades otse põlemiskambrisse (koos suurenenud kütuse sissepritsega)? Kas see on sõjaväe reaktiivlennukite jaoks hea mõte (võrreldes järelpõletitega)? Kas see on üldse võimalik ilma millegi ülekuumenemiseta?

Mind huvitavad turbomootorid ja turboventilaatorid ning kaaluksin isegi tsentrifugaalset reaktiivmootorit.

See jätaks kõik pärast lendu itsitama.
Meenutan, et Tu-160 lisab kütusele veidi lämmastikuühendit (mille tõttu heitgaasid näevad oranžid välja). Ma ei leia selle jaoks head allikat, nii et ma ei tea üksikasju, mida nad täpselt panid.
@Thomas, ma pole seda kunagi varem kuulnud. Kui leiate midagi, siis tulge tagasi ja postitage see.
Kolm vastused:
Penguin
2017-08-06 16:29:29 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ma ütlen, et põleti puhul on vastus eitav, sest kütuse kiirust piirab mitte hapniku kogus (gaasiturbiinpõletid töötavad väga lahjalt), vaid turbiini materjalide võime taluda suuremat gaasi turbiini sisenev temperatuur. Seetõttu kasutati mootori tuule ajutiseks suurendamiseks varajastel reaktiivmootoritel vee sissepritset põlemiskambrisse, et tõsta tõusu tõusu ajal.

See kõlab üsna intuitiivselt, kuid selgitus põhineb termodünaamikal. Loomulikult aurustub vesi auruks, mis seejärel kuumutatakse põlemisseadme väljumistemperatuuri temperatuurini. See vee ja seejärel auru aurustumis- ja kuumutamisprotsess ammutatakse põlemissoojuse kuumusest ja vähendab põlemistemperatuuri (sama kütusevoo korral). Kuid jahutus kompenseerimiseks ei pea mootor lisama rohkem kütust samal tõukejõu tasemel, kuna aurule lisatud energiat on turbiinis endiselt saadaval, et vabaneda põlemisgaasi / auru segu voolamisel läbi turbiini laieneb ja jahtub. Jahtudes loobub see energiast, mida kasutatakse tõhusalt turbiini käitamiseks. Seejärel muundatakse järelejäänud energia tõukejõuks, kui vool laieneb läbi viimase tõukejõu. Kuid nüüd, kuna turbiini temperatuur on sama tõukejõu taseme jaoks madalam, saab kütusevoogu suurendada kuni turbiini maksimaalse sisselaske temperatuuri saavutamiseni ja pakkudes nüüd rohkem tõmmet .

Niisiis, selle asemel, et N2O põhipõletisse süstida, süstige vett.

Järelpõleti (AB) puhul on juhtum aga hoopis teine ​​ja ma usun, et jõudluse eelised võivad ka olemas olla. AB põlemine kulgeb palju lähemale samaväärsussuhtele 1 (umbes 0,96), see tähendab, et põletatakse peaaegu 100% kütusetasemest, mis võib tekkida kogu olemasoleva õhu täielikul põlemisel. Ja erinevalt peamisest põlemiskambrist pole materjali tegelikke temperatuuripiiranguid (jahe möödaviiguõhk väljub AB kanalipinna sisemusest). Kuid küsimus on selles, kas sa tõesti tahad seda operatiivselt teha? Kas on parem kasutada mõnda lennukit paagi mahust mõne N2O jaoks või lihtsalt täielikult kütuse jaoks? Operatiivselt kahtlustan, et suurema tõukejõu jaoks on parem kasutada AB-d kauem, veidi madalamal tõuketasemel kui lühemat. Ma ei usu, et sõjalennukid kasutavad rakettide laskmiseks AB-d, nii et puhas tõukejõud pole ainus eesmärk. Kuid see on teine ​​(järgmine) küsimus ....

Mäletan paari kiire rakenduse, nt. sr71, mõnikord on piiranguteks kompressori temperatuur.
Noh, turbiini sisselaske temp on alati kõrgem kui kompressori väljumistemperatuur, vastasel juhul ei ole me mootorisse kütust pannud, kuid kompressori väljumistemp võib tõusta väga kõrgeks ja mõnikord kasutatakse kompressori viimastes etappides erinevaid materjale kui varasemates etappides nad saavad nende tingimustega hakkama.
Ditruse lisamine järelpõletile on sõna otseses mõttes lihtsalt raketi valmistamine.
Robert Cringely
2017-08-12 01:21:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Turvamootorite võimsust saab suurendada vee sissepritsimise või järelpõletamise teel, nagu teised vastused selgitavad. Igal tehnikal on oma eelised ja puudused, kuid kumbki neist ei sobi kauemaks kui paariks minutiks - tavaliselt lahingu ajal õhkutõusmisel, ronimisel ja sõjaolukorras.

Vee sissepritse toimib kõige paremini madalal tasemel, kus on rohkem hapnikku. Järelpõletid töötavad kõikidel kõrgustel, kuid kasutavad kütust ebaotstarbekalt võrreldes turbotüübiga (järelpõletamise erikütuse kulu on umbes kaks korda suurem tõukejõu kilo kohta). Ainsad reaktiivmootorid, mis minu teada kombineerivad mõlemat tehnikat, on MiG-25 ja -31.

Praegu pole ühtegi reaktiivmootorit, mis reklaamiks lämmastikoksiidi sissepritsimist, kuid see ei tähenda, et seda ei saaks teatud olukordades kasulik. Esimene otsus on vedeliku või gaasilise dilämmastiku süstimine: vedelik on selgelt parem nii tihedama hoiustamise kui ka faasimuutusega laengu jahutamise tõttu. See jahutav efekt on ainus põhjus, miks võite õhkutõusmisel kasutada dilämmastikku, kuid kuna lisate oksüdeerijat, on siiski probleeme temperatuuriga. Parem koht dilämmastiku kasutamiseks oleks kõrgemal, et saavutada täiendavat tõusu või kiirust, kui mootoril oleks üleliigset kütust (kuni merepinnani voolab). Sellistel juhtudel oleks dilämmastiku sissepritsimine eelistatum järelpõlemisele, sest maksimaalne tõukejõud oleks suurem (dilämmastik võib toota kuni 70 protsenti rohkem energiat võrreldes järelpõlemise 50 protsendiga) JA see tooks selle lisavõimsuse ilma järelpõletamise gaasi eritava kütusekuluta. See tähendab, et mitte ainult kiiremini, vaid ka kaugemale. Nii et düüsi süstimisel on kindlasti koht.

Aga mida teeks Putin? H lisaks veepritsele dilämmastikku ja MiG-31-de järelpõletid ning VÕIB-olla saada lennuk, mis on lõpuks kiirem kui SR-71.

mongo
2017-08-06 18:42:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dilämmastik töötab kolvigaasimootoris hästi, kuna segu on üsna kitsas vahemikus ning rikastatud rikastatud ja hapnikku lisanud seguga saab kasutada täiendavat hapnikku. Tegelikult loob see samaväärse sisselaskeava, kuna lisab saadaolevat hapnikku.

Turbiinimootor töötab palju lahjemalt ja sellel on lai seguulatus, mis toetab põlemist. Kuna turbiinidel on tavaliselt täiendav hapnik, ei oleks neile kättesaadava hapniku lisamisest kasu. Vähemalt mitte nii, nagu oleks rikastatud kütuseseguga kolbmootor.

Nii et reaktiivmootorisse dilämmastiku sissepritsimise netomõju oleks väga väike ja maksimaalse võimsuse korral oleks see siiski väike põlemiskambrisse omase lahja töö ja sellega seotud hapniku ülepakkumise tõttu. Teisisõnu, hapniku lisamine, kui seal on juba palju, annab vähe kasu.

Ja kõige rohkem oleks see kasu lämmastikoksiidi termilisest lagunemisest lämmastikuks ja hapnikuks koos sellega kaasneva mahu suurenemisega, mitte ekstraoksüdeerija efekti tõttu.


See küsimus ja vastus tõlgiti automaatselt inglise keelest.Algne sisu on saadaval stackexchange-is, mida täname cc by-sa 3.0-litsentsi eest, mille all seda levitatakse.
Loading...