Последний раз редактировалось skroznik; 26.04.2011 в 15:25.
Вопрос неоднозначный:
с одной стороны, уже при 2000 начинается заметная диссоциация молекулярного водорода до атомарного, а до 3000 заведомо не дойдет, поскольку эта самая диссоциация слопает всю вкачиваемую энергию
С другой стороны, - дык, ведь атомарный водород выбрасывать еще интереснее, это ж еще корень из двух!
Но с третьей стороны - под большим вопросом как раз тот самый ресурс двигателя. Ибо, как обнаружил чёрт-те когда господин Ленгмюр, атомарный водород очень любит садиться на любую твёрдую поверхность и на ней немедленно рекомбинировать, бысто и эффективно нагревая эту самую поверхность гораздо выше температуры окружающей газоплазменной среды.
В принципе это процесс иногда даже полезный: так, например, ежели нагреть струю водорода в вольтовой дуге градусов даже всего лишь где-то до 2700-2800 и направить её на свариваемые вольфрамовые железяки, то эти железяки без проблем принимают столько энергии, что хватает не только на теплоту плавления при 3360, но и на дальнейший нагрев аж до 3700. Нагрело бы и дальше, но сигма тэ в четвёртой не пускает.
Естественно, что то, что хорошо для сварки, то очень плохо для живучести соплА. Но ракетчики как-то выкручиваются, причем даже не при 2700, а при пресловутых 3000. Просто не могут не выкручиваться, т.к. существует еще и....
....В-ЧЕТВЁРТЫХ:
В-четвертых-раз: Подставляя в простенькую формулку адиабатического истечения в вакуум широко известную циферку 3000 градусов и не менее широко известную молекулярную массу воды (вкупе с ейным показателем адиабаты), с удивлением обнаруживаем, что не можем перевалить даже за 3.5 километров в секунду. А нам чего-то рассказывают про 4 и даже 4.5.
В-четвертых-два: на самом деле кислород-водородную реакцию тормозит на трех тысячах вовсе не чистая энергетика сгорания, а невозможность дальнейшего нагрева воды ввиду отжирания избыточной энергии диссоциацией на кислород и водород - или, попросту говоря, 3000 - это температура установившегося равновесия в обратимой реакции гремучий газ <-> вода. Разумеется, часть избыточной энергии тратится на разгон непрорегаировавшего водорода, и это хорошо, но нужно быть круглым идиотом, чтобы тратить её еще и на разгон непрореагировавшего кислорода.
В-четвёртых-три: ну, так его и не разгоняют, идиотов нет. Как не трудно посчитать, стехиометрическая заправка ракеты составляет 8 тонн кислорода на 1 тонну водорода. А в неё на тонну водорода почему-то заливают всего две тонны кислорода - именно для того, чтобы не разгонять тот кислород, который всё равно не прореагирует: пусть лучше вся энергия достанется лишнему водороду. Сие соотношение выверено теоретически, проверено на практике и обеспечивает в атмосфере у поверхности истечение порядка 4км/сек. Те ступени, которые работают в вакууме, заправлены примерно так же, но чуть в другом соотношении, и дают пресловутые 4.5км/с.
Отсюда вывод: с патентом мы явно опоздали, поскольку всё уже украдено до нас! ©Ы
Последний раз редактировалось Ky; 28.04.2011 в 00:56.
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
//выпилено
Последний раз редактировалось V_V_V; 26.04.2011 в 18:34.
Вот тут есть вопрос, с какого он превращается в жидкое топливо. Если только впрыскивать дополнительно еще что-то, что выведет его из фазы геля. От высокой температуры оно, по идее, сразу переходит в газовую фазу, а это совсем другие расклады, да и не понятно как добиться начальной высокой температуры.Принцип действия гелевых двигателей таков - после впрыска топливного геля в камеру сгорания, он превращается в жидкое топливо и начинает гореть. Гель впрыскивается в камеру под давлением сжатого газа.
Но пока на ракетах написано "На Вашингтон",
У "партнёров по НАТО" по-прежнему коротки руки.
Так вот в том то и дело, что нейтрон не теряется, а замедляется. Причем один нейтрон замедляясь может отдать лишнюю энергию далеко не одному атому водорода. Без рабочего тела данный реактор может быть вообще глубоко подкритичен. Прямая аналогия с Фукусимой возникает: замедлителя нет - все спокойно, воды плюхнули и спасайся кто успеет.
Так думаю я!
Оно-то так, но вместо быстрого нейтрона получаем быстрый протон - который, стукнувшись об другой протон, тоже замедлится, но опять даст быстрый протон, - и так до полной перекачки энергии нейтрона в нагрев водорода. А поскольку начальная энергия нейтрона меряется МвВами, а потребная энергия водородин - долями эВа, то и нейтронов нам много вроде бы не нужно.
Однако, тут другая беда: не владею точными цифрами, но сильно подозреваю, что первый пробег быстрого нейтрона в водороде любой приемлемой плотности может сильно превысить весьма существенные для реального движка геометрические ограничения.
Возможно, более знакомые с соответствующими количественными параметрами камрады меня поправят.....
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Tkachenko, Вы всерьёз уверены, что если эксперимент противоречит Вашей теории, то тем хуже для эксперимента?
Если да, то вопрос исчерпан.
Если нет, то возникает два вопроса:
1. Каким образом "точно вычисленная" Вами величина 10Е-6 при 2400К согласуется с экспериментально замерянной 0.0013 при 2300К, а рассчитаные Вами 0,000018 при 3000К - с экспериментально замерянными 0.09 при тех же 3000К?
2. Как известно из школьного курса химии, степень диссоциации при заданной температуре весьма ощутимо зависит от давления. Как эта зависимость отражена в Ваших точных вычислениях?
На тот случай, если у Вас нет под рукой учебника химии, объясняю Вашу ошибку на пальцах:
Вы посчитали - и, возможно, очень точно - не концентрацию атомарного водорода в среде, а скорость генерации этого самого водорода, т.е. какая доля молекул водорода за некоторое время, совершенно условно обозначенное как время свободного пробега, развалится на два атома. При этом неявно предположили, что получившиеся атомы примерно через такое же время магическим образом обратятся обратно в молекулы - в этом и была Ваша ошибка.
Меж тем, через означенное время это не произойдёт: для того, чтобы единожды появившийся атом смог стать обратно молекулой, ему необходимо встретиться с другим таким же бедолагой, а при мизерной концентрации свободных атомов вероятность такой встречи также мизерна. Вот и блуждают одинокие атомы, натыкаясь всё время на молекулы, которые им совершенно не нужны. А когда наконец наткнутся на другой атом - так ведь еще и вероятность неупругого взаимодействия не столь уж велика, у них гораздо больше шансов упруго провзаимодействовать и вновь разбежаться. А меж тем, в полном соответствии с Вашими выкладками, каждую наносекунду всё новые и новые молекулы распадаются, и свободных атомов уже на порядки больше, чем Вы насчитали - и процесс всё продолжается, покуда наконец концентрация свободных атомов не достигнет уровня, при котором скорость обратной реакции (слияния) не сравняется с посчитанной Вами скоростью диссоциации.
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Не смешите - распределение Максвелла - это не кинетическое соотношение - это соотношение для реального установившегося стационарного процесса - в этой ситуации скорость диссоциации равна скорости рекомбинации. Соотношение Максвелла - это стационарный процесс, а не физическая кинетика...
Никакому эксперименту мои вычисления не противоречат - я пересчитал импульс для двигателя РД-0410 по формулам - совпадение получилось с точностью лучше 5%.
Приведенный мною расчет с повышением температуры становится несправедлив - ибо доля диссоциации становится совсем иной, она растет, и тогда считать надо по совершенно иным соотношениям. Приведенные простые соотношения только потому и справедливы, что они дают очень малую поправку и работает теорема о малых добавках.
При температурах до 3000 К диссоцияация молекул водорода ничтожна.
Что и так очевидно просто уже из энергии связи - которая в 12 раз выше рабочей температуры.
PS Ваше замечание о "возможно очень точном моем расчете" как раз не соответствует действительности - это только оценочный расчет.
Ибо строго надо брать не энергию абсолютную (в лаборатоной системе координат), а энергию относительного движения (возникает множитель sqrt{2}). Но кардинально это результатов расчета не меняет.
Последний раз редактировалось skroznik; 03.05.2011 в 22:19.
Стационарно установившегося между распадом и..... чем? Каков механизм обратного слияния атомов в молекулы в Вашей модели?
Значит, правильный ответ - "тем хуже для эксперимента". Я почему-то этого и ожидал.
Кажется, я начинаю постепенно понимать причины нежелания финансировать "академическую науку": пока ракеты делаются не по "точным формулам" - они всё ещё летают.
гм... А Вы учли, что температура истекших газов вовсе не равна нулю кельвинов, как это предполагается в используемой Вами формуле адиабатического истечения?
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Отсюда и поправка по отношению к идеальному случаю, формулой для которого я и пользовался.
Остальное в вашем посте - неинтересно.
Финансирование академической среды - не вашего ума дело. Лучше бы взяли и привели свой расчет - нежели ломать свою о голову о справедливости финансирования академической науки.
А нахрена мне Ваш "правильный расчёт", если он на несколько порядков отличается от экспериментально наблюдаемых данных?
Ага, щщаззз. Моё дело - иметь представление, на что тратятся мои налоги. И если они тратятся на великих ученых, которые не в состоянии даже с точностью до порядка величины решить задачку для младших курсов, и при этом в упор не хотят видеть собственных ошибок - я в полном праве сделать соответствующие выводы.
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Ну ладно Ку - свои словеса прибереги для финансового инспектора - мне они не нужны.
А то налоги, плачу... Я тебе дал расчет - ты своего не дал.
Мой расчет дает правильный удельный импульс для водородного двигателя РД-0410.
Искать ошибки в вашем химическом справочнике по химии - ищите сами.
Если будет расчет - с удовольствием посмотрю.
А все остальное - в топку.
Ку - если расчет будет - посмотрю позже - у меня дочь в аварию попала.
Ссылочка специально для тех, кто верит, что монополией на Истину обладают только Настоящие Учёные.
Настоящие Учёные свидетельствуют:
.... молекулярный водород поступал в вольфрамовую печь, которая нагревалась до температуры 2500K. При давлении в печи порядка 1 мбар ("м" - маленькое, это "милли" а не "мега" - Sic!), степень диссоциации составляла ~64%
© W.E. Lamb, Jr., R.C. Retherford. Fine Structure of the Hydrogen Atom. // Phys. Rev. 79,
(1950) pp. 549-572.
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Мы с тобой обсуждали вдувание молекулярного водорода в печку или другой вопрос?
Диссоциацию на Марсе тебе посчитать не надо?
Я еще с печкой разбираться должен?
Я тебе привел расчет по стационарному процессу доли диссоциированных молекул.
Что там не так? Ты вон мне говорил что это скорость диссоциации - смех для студентов... Теперь еще и печку считать... Считай сам.
Что я должен интересно считать - не зная что там в печке - может она из катализатора сделана (или там еще чего-то лежало каталитического)...
Предметный должен быть разговор.
Я свою часть сделал.
PS Ты же в посте 59 писал что
А теперь при 2500 градусах - 0.64???При высоких температурах молекулярный Водород диссоциирует на атомы (степень диссоциации при 2000°С 0,0013, при 5000°С 0,95).
Экспериментальный материал...
Да при такой бы диссоциации никакие бы движки водородные не считались бы по формулам адиабатического расширения...
Ладно.
PPS Если что есть по существу - давай. Дочь сдала дела в страховую компанию. Теперь просто ждать надо.
PPPS На днях пересчитаю по точным формулам - цифры там будут другие, конечно, но чтобы на порядки... Чудес в природе не бывает. Посмотрим.
Последний раз редактировалось skroznik; 03.05.2011 в 23:19.
Ку, а вот посмотри что я нашел еще про степень диссоциации при 3000 К
А ты нашел при Т = 2500 К степень диссоциации 64%...Даже при 3000 K степень диссоциации водорода очень невелика и равна 9,03%
Поэтому гуглить не надо - надо брать и самому считать.
Ничего удивительного: я ж специально выделил ДАВЛЕНИЕ, при котором наблюдаются эти самые 64%
Видишь ли, всё дело в том, что в реальной жизни, в отличие от "максвелла", степень диссоциации зависит от плотности. Чем ниже давление - тем сильнее диссоциация (сие называется "Принцип Ле Шателье"). В печке был 1 миллибар, так что ничего удивительного....
Ну, сам ты не шибко посчитаешь: пользуясь привычными тебе терминами, необходимо знать две совершенно невычислябельных величины: сечение диссоциации и сечение слияния - то есть, шансы молекулы при столкновении с чем попало развалиться и шансы атома при столкновении с другим атомом образовать молекулу. Естественно, обе величины - отнюдь не константы, а функции, сильно зависящие от энергии столкновения.
Впрочем, в конечной формулке для практических целей все привходящие параметры сводят в один эмпирический - называется "характеристическая плотность" - обозначим её, скажем, h (нет у меня греческих букв). Она, к сожалению, тоже не константа, но от температуры зависит весьма слабо.
И тогда степень диссоциации (пусть будет d) выражается довольно-таки стройной, но не очень точной формУлкой:
d^2/(1-d) = exp(E/T)*h/<ро>
где Е - энергия диссоциации
<ро> (греческая буква> - плотность описываемой газовой среды, на сей раз - не "характеристическая", а самая настоящая, хош - в кило на кубометр, хош - в фунтах на кубофут, лишь бы в тех же единицах, что и характеристическая.
Вот она, кстати, и зависимость от давления (сиречь, при заданной температуре, - от плотности)
__________
ЗЫЖ особо отмечу, что формула скорее прикладная, вполне годится для интерполяций и не очень смелых экстраполяций, но для вывода на заранее заданную орбиту или конструирования едрёного реактора лучше использовать более точные выражения, то есть - лес из интегралов, т.к. на самом деле там всё не так просто, как выглядит "на пальцах"
Последний раз редактировалось Ky; 04.05.2011 в 00:40.
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Думаю смущение вносит тот факт, что Ку оперирует данными атомарной водородной сварки, но там есть металлы-катализаторы -раз, и применяется электрический разряд - два, что сильно меняет степень диссоциации и картина далека от просто термической диссоциации.
Часто разлив по сто семьдесят граммов на брата, даже не знаешь, куда на ночлег попадешь.
Запомни сам, скажи другому, что честный труд - дорога к дому!
Путин - Бог свидомых.
Но в камере водородника ведь тоже очень сборная солянка.
Ведь схемка Ткаченко, с отдельной камерой чистого водорода, не рассматривается? В связи с практичной непригодностью?
На всякий случай докладАю:
Пока Богдан лежал - вроде разобрались. Ландавшиц рулит, диссоциация при 3000 имеется в наблюдаемых количествах, а вообще сложно там всё....
При преодолении лесного массива масса танка должна превышать диаметр деревьев.
Толково и интересно о буднях" стратегов":
http://rusrep.ru/article/2011/02/22/topol/
Русское государство обладает тем преимуществом перед другими, что оно управляется непосредственно самим Богом, иначе невозможно понять, как оно существует. (© фельдмаршал граф Бурхард Кристоф фон Мюнних /Христофор Антонович Миних/)
--
Когда что будет применяться, не знает никто... (© Д.А.Медведев)
--
Главное правило реальности - не запутаться в своих иллюзиях. (© Мастер Ву Ду Вань)
--
После пятой рюмки начинается не пустая болтовня, а утечка информации... (© майор госбезопасности И.Н. Пронин)
--
Если всё идёт по плану, значит это план противника… ( © )
Самогон (13.05.2011)
Да - мы с Ку действительно много согласовывали - и мне было очень интересно некоторые результаты освежить в голове.
Ку как-то кратенько об этом написал - я сейчас в нескольких постах изложу - просто ради интереса и не более того. Кое что полезное может и другим будет.
Началось с того что мы с Ку сцепились из-за степени диссоциации. Зашло далеко - до "кулаков" - я решил посчитать как у Ландау - исходя из стат. суммы (5 том ландафшица). Ку же настаивал на эмпирической формуле из хим кинетики (#82)...
Кончилось тем что посчитал я и по своему и по Ку (с привлечением некоторых экспериментальных данных). При атмосферном давлении результаты удивительно близко совпали - что видно из приведенного ниже графика - я не указываю какя из кривая Ку, а какая моя - разница непринципиальная.
![]()
Последний раз редактировалось skroznik; 15.05.2011 в 00:06.