Guns.ru Talks
  Оружейные идеи
  универсальная ручная 30мм пушка ( 4 )

вход | зарегистрироваться | поиск | реклама | картинки | ссылки | календарь | поиск оружия, магазинов | фотоконкурсы | Аукцион
  всего страниц: 5 :  1  2  3  4  5 
  следующая тема | предыдущая тема
Автор Тема:   универсальная ручная 30мм пушка    (просмотров: 1194)
 версия для печати
abc55
30-4-2014 18:16    

quote:
Это и обеспечивает сопло Лаваля в составе РПГ 7 и прочих, оно разгоняет газы до сверхзвуковой скорости, без него перейти этот порог газы не могут.

как не могут))
летим в космосе
сопел нет
газы вылетев из камеры на сверхзвуке будут тупо расширяться сферообразно

вот это бесполезное расширение и использует сопло
вспомните ход под парусом, когда ветер боковой
ветер давит на парус и "рикошетит" назад, парусник получает давление вперед

так и с соплом
газ, выйдя из камеры расширяется во все стороны и давит на косую плоскость сопла, отбрасывая его вперед

можно сопло увеличить и тогда тяга увеличится
но, чем оно больше, тем толку все меньше, а масса сопла все больше))


edit log

Пристрелыч
30-4-2014 20:31    

quote:
газы вылетев из камеры на сверхзвуке будут тупо расширяться сферообразно

С чего вы взяли что они вылетят на сверхзвуке?
anatoliy735
30-4-2014 21:41    

quote:
[B][/B]

Допустим эта шайтантруба заработала, тахнические проблемы решены, на порожение каких целей орентируюте сие изделие и в чем видится приемущество перед существующими образцами ?
Пристрелыч
30-4-2014 22:12    

quote:
Originally posted by abc55:

можно и по другому смотреть на этот процесс
камера под давлением
газ давит на стенки одинаково и давление компенсируется, движения нет
открываем слева отверстие
левая сторона камеры освобождается от давления, правая под давлением
начинается движение вправо

сопло дает небольшой прирост скорости
в этом я убедился в детстве, когда делал ракеты на селитре
что с сопло прямое, что конусное, разницы не видно явной в скорости ракеты
скорость ракеты в основном зависит от температуры газов, что в принципе и есть скорость движения молекул, оно же и давление

можно назвать это скоростью истечения
можно назвать давлением на переднюю стенку камеры
можно назвать это выбросом массы

мое мнение (мож и ошибочное), сопло не дает существенного прироста скорости
оно только дополняет, но не является существенной деталью, как камера сгорания



Вам надо немножко подкорректировать свои представления о реактивном движении.

Возьмём три случая.
1) Газ под давлением 1 атмосфера в количестве 1 литр, вылетает из трубы закрытой с одного конца и открытой с другого в вакуум.
2) Газ с тем же давлением 1 атмосфера в количестве 1 литр, вылетает из трубы, открытое отверстие узкое и труба к нему сужается (сопло)
3) Газ с тем же давлением 1 атмосфера в количестве 1 литр, вылетает из трубы но открытое отверстие узкое и труба к нему сужается а затем расширяется (сопло Лаваля)

Во всех трёх случаях на переднюю стенку трубы действует одно и тоже давление.
В первом случае газ вылетает из трубы со скоростью, местная скорость звука (в этом газе) делённая на корень квадратный из двух.
То есть скорость истечения газа будит заведомо меньше скорости звука.

Во втором случае по законам физики, конкретно по Закону Бернулли, когда скорость движения газа увеличивается при движении в сужающемся сосуде, скорость газа будит увеличиваться и у выходного отверстия, если оно рассчитано правильно, приблизится к максимально возможной, звуковой.
В нашем втором случае скорость истечения газов будит больше чем в первом и сравняется со звуковой.
В третьем случае пройдя узкое отверстие газы текущие с звуковой скоростью попадают в расширяюшуюся часть трубы. На сверхзвуковых скоростях законы течения газов совсем иные и сверхзвуковой поток в отличии от дозвукового в расширяюшихся сосудах не тормозится а ускоряется следовательно на этом участке трубы газ продолжит разгон до гиперзвуковых скоростей, если этот участок так же рассчитан правильно.
В третьем случае скорость истечения газов будит гиперзвуковой.
В результате при одинаковых давлениях на стенки в камерах все три трубы получат разный реактивный импульс.
По закону сохранения импульса: m1*v1=m2*v2, ( m1- масса ракеты, v1-скорость ракеты,
v2-скорость газов, m2 -масса газов)

Медленней всего полетит первая труба, быстрей вторая, и ещё быстрей третья, с соплом Лаваля.
В последнем случае газ будит наиболее холодным так как его внутренняя энергия была в большей степени преобразованна в кинетическую энергию направленного движения ракеты и истекших молекул.

Дело не в давлении на переднюю стенку камеры а в затраченной энергии с которой ракета и каждая истекшая из неё молекула отталкнулись друг от друга. Чем больше затраченной энергии тем больше скоростя как истекшей молекулы так и ракеты, реактивный импульс.
Встаньте в резиновой лодке и со всей силы бросте весло и вы увидите как лодка поплывёт в обратную сторону и тем быстрее чем с больше скорости вы придали брошенному веслу чем больше энергии затратили на бросок.
Да температура повышает давление а значит и внутреннюю энергию газа но реализовать её с высоким кпд в реактивном движеннии помогает именно сопло. Например каким бы сильным вы ни были вы не сможете бросить весло дальше нежели если бы вы использовали копьеметалку. Копьеметалка позволяет или лук позволяет вам полностью вложить имеющуюся у вас силу. Сопло Лаваля и есть такая копьеметалка для молекул.
Количество брошенных вёсел в единицу времени мы для простоты не рассматриваем.
Так что сравнивать реактивную систему с соплом и без сопла это всё равно что сравнивать газовую турбину с паровой машиной по кпд.

А эксперименты с ракетками из селитры не корректны так как для того чтобы сопло работало оно должно быть правильно рассчитано под определённые давления и количество проходящих, в единицу времени, газов.

edit log

Alexander Pyndos
1-5-2014 01:44    

quote:
Дело не в давлении на переднюю стенку камеры

Но ведь оно есть, даже если дело не в нем, и есть импульс F*t силы действия этого давления.
Пристрелыч
1-5-2014 05:29    

quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:

Но ведь оно есть, даже если дело не в нем, и есть импульс F*t силы действия этого давления.

Если вы замерите давление газа в точке А то оно будит меньше чем давление на стенку в точке В за счёт того что газ в точке А приобрёл движение с большей скоростью. Однако как вы понимаете движения этой конструкции вперёд не произойдёт.
Дело в том что давления приложенные к внутренним стенкам сосуда, даже если они разные, ни куда сосуд не двигают так как система является замкнутой. Если изнутри машины два человека давят на лобовое стекло а один на заднее или на заднее вообще ни кто ни давит, это не значит что машина двинется в перёд Импульс системы, в соответствии с законами физики, могут изменить только внешние силы, которыми в нашем случае и является отталкивание системы от молекул истекающего газа. Эти истекающие молекулы и силы отталкивания являются для системы внешними даже если сами молекулы находятся ещё в сопле.
Это как если бы катясь на самокате вы попытались бы оттолкнуться вперёд от пролетающей рядом с вами попутно с той же скоростью птици это равно как отбросить своё весло находясь в лодке.
Именно поэтому корпусу ракеты придаёт импульс силы F*t не давление на стенки а отталкивание от истекающих молекул газа и первостепенную роль тут играет внутренняя энергия газа и кпд её перехода в кинетическую энергию движения.
За внутреннюю энергию газа ответственна температура и давление а за кпд преобразования, сопло.


Нажмите, что бы увеличить картинку до 829 X 249 43.9 Kb
Разгонять молекулы можно не только термодинамически. Например можно разгонять ионы в электрическом поле вообще без всякого давления и стенок сосудов и тем не менее появится реактивная тяга (ионный двигатель)

edit log

Alexander Pyndos
1-5-2014 08:24    

quote:
поэтому корпусу ракеты придаёт импульс силы F*t не давление на стенки

quote:
тут играет внутренняя энергия газа

quote:
За внутреннюю энергию газа ответственна температура и давление

????? вы хотите сказать, что давление таки имеет место быть, но оно не действует на стенки, или это действие пренебрежительно мало?

Нажмите, что бы увеличить картинку до 829 X 249 46.2 Kb

ставим простую шайбу на один из концов трубки и получим некоторую тягу. За счет чего?
Установка конического раструба значительно увеличит силу этой тяги за счет давления расширяющихся газов на его стенки (активная составляющая), а реактивной, в данном случае, не будет вообще.

edit log

El pulpo
1-5-2014 09:14    

quote:
так как система является замкнутой

система, которую вы нарисовали не является замкнутой.

quote:
Если вы замерите давление газа в точке А то оно будит меньше чем давление на стенку в точке В за счёт того что газ в точке А приобрёл движение с большей скоростью. Однако как вы понимаете движения этой конструкции вперёд не произойдёт.

движение в нарисованной вами незамкнутой системе не произойдет по причине равновесного воздействия на тело на вашем рисунке 2х внешних сил и 2х внешних моментов.

в замкнутой покоящейся системе (теле) геометрическая сумма внутренних сил и моментов равна нулю.

и 3й закон ньютона еще никому не удалось обойти. если тело (сосуд) на вашем рисунке покоится, значит сумма сил давления на левую и правую его стенки равна нулю. а кажущееся противоречие из-за "того что газ в точке А приобрёл движение с большей скоростью", и значит сила давления на правую стенку якобы должна быть меньше, имхо разрешается тем соображением, что течение газа в точке А меняет свое движение под углом 90 град, на это изменение потребуется работа, т.е. дополнительно приложенная сила (если т.отсчета связана с потоком) со стороны как раз правой стенки сосуда.

edit log

Пристрелыч
1-5-2014 11:42    

quote:
????? вы хотите сказать, что давление таки имеет место быть, но оно не действует на стенки, или это действие пренебрежительно мало?

Можно сесть в машину и начать до усрачки давить на её переднюю панель но она от этого не поедит вперёд.


quote:
ставим простую шайбу на один из концов трубки и получим некоторую тягу. За счет чего?

Те же яйца вид с боку. Не думаю что следует заново обьяснять принципы реактивного движения. Вопрос заключался в том что двинется ли вперёд стенка (В) вместе с корпусом.

Кстати если вы ставите шайбу то по вашему давление начинает действовать на внутрюнюю часть шайбы, почему же тяга увеличивается в обратном направленнии от давления на шайбу?


Нажмите, что бы увеличить картинку до 829 X 249  18.5 Kb

edit log

Alexander Pyndos
1-5-2014 11:57    

quote:
Можно сесть в машину и начать до усрачки давить на её переднюю панель но она от этого не поедит вперёд.

Ну дык жеш ногами в панель,но жопой то в спинку сидения, все уравновешено.
quote:
Кстати если вы ставите шайбу то по вашему давление начинает действовать на внутрюнюю часть шайбы, почему же тяга увеличивается в обратном направленнии от давления на шайбу?

Это Вы за меня додумали? Я не рисовал выступающих внутрь трубы краев шайбы, хотя это ничего не меняет.

edit log

Alexander Pyndos
1-5-2014 12:08    

quote:
Не думаю что следует заново обьяснять принципы реактивного движения.
Я не против, но сначала хотелось бы узнать, что вы подразумеваете под "отталкивание системы от молекул истекающего газа". Ну нет такой физ. величины, хоть убейся. Я всегда считал , что это "отталкивание" осуществляется силой действия давления, видимо есть еще какая-то известная только Вам Сила..

Нажмите, что бы увеличить картинку до 1106 X 437  19.1 Kb

edit log

abc55
2-5-2014 01:00    

quote:
отталкивание системы от молекул истекающего газа

аналогия с большим камнем брошенного с лодки

edit log

Пристрелыч
2-5-2014 11:18    

quote:
Originally posted by Alexander Pyndos:
Я не против, но сначала хотелось бы узнать, что вы подразумеваете под "отталкивание системы от молекул истекающего газа". Ну нет такой физ. величины, хоть убейся. Я всегда считал , что это "отталкивание" осуществляется силой действия давления, видимо есть еще какая-то известная только Вам Сила..

Было в физике такое понятие как теплород. Хоть сегодня люди и получили более адекватное представление о природе тепла (молекулярно кинетическая теория) но тем не менее даже сегодня теория теплорода позволяет точно рассчитывать процессы теплопередачи и даже термодинамические процессы.
Так и ваше представление о давлении как о функции реактивного движения вполне применимо и может в некоторой точности описать реактивное движение в частном его случае, случае газовых реактивных двигателей.
Я же рассматриваю реактивное движение в более общих и фундаментальных представлениях о законах физики, таких как закон сохранения импульса, он же закон сохранения количества движения.
С таких позиций активного и реактивного движения вообще не существует. Это лишь, понятия метки, которыми мы обозначаем различные частные явления.
Например если арбалетчик выстрелит из арбалета в открытом космосе то стрела полетит в одну сторону со скоростью 120 метров в секунду а арбалетчик в другую со скоростью 8 метров в секунду.
Чьё движение стрелы или арбалетчика является активным а чьё реактивным? А если масса урановой стрелы будит равна массе арбалетчика и арбалета то стрела полетит со скоростью 60 метров в секунду в одну сторону а арбалетчик с арбалетом полетит со скоростью 60 метров в секунду в другую сторону. Чьё движение является в этом случае активным а чьё реактивным?
На самом деле это есть лишь случаи изменения количества движения тел с различными массами при их взаимодействии друг с другом.
Принято считать что выстрел из ружья является активным а из установки град реактивным. Перенесём их в наш космос. После выстрела пуля из ружья полетит со скоростью 600 метров в секунду в одну сторону а стрелок в следствии отдачи приобретёт скорость 12 метров с секунду в другую сторону. Если для пули разгон мы называем активным до разгон стрелка получается реактивным.
Вес ракеты от града также меньше веса истекающих из неё в противоположном направлении газов.

То есть реактивным движением мы называем частные случаи изменения количества движения но только для тел которые при взаимодействии имеют большую массу. А активным мы называем те случаи когда при взаимодействии тело имеет меньшую массу.
Вот и вся петрушка. На самом деле с точки зрения физики между активным и реактивным нет ни какой разницы.
Теперь вернёмся к нашим соплам.
Случай газодинамического разгона это всего лишь частный случай тех же самых явлений.

quote:
Originally posted by Alexander Pyndos: Я всегда считал , что это "отталкивание" осуществляется силой действия давления, видимо есть еще какая-то известная только Вам Сила

Да в этих системах давление между молекулами газа и есть та сила которая оттолкнёт весь баллон с не вылетевшим ещё газом от каждой вылетающей молекулы. Именно давление между вылетающей молекулой и всей остальной системой расходуется на работу по ускорению молекулы в одну сторону а баллона с газом в другую. В не газодинамических системах это могло бы быть силой упругости пружины или кинетической энергии стальных шариков при их столкновении
210 x 240
или силой магнитного или электростатического отталкивания, а здесь это силы молекулярно кинетического взаимодействия молекул, и давление это одна из его функций.

От этого суть процессов не меняется это всего лишь изменение количества движения двух тел при их взаимодействии. То есть в нашем случае два тела баллон с газом и молекула газа взаимодействуют друг с другом изменяя количество движения друг друга в противоположных направлениях за счёт молекулярных кинетических сил то есть давления.
Но это взаимодействие есть отнюдь не функция давления газа на стенки баллона или на стенки сопла.
Дело в том что при взаимодействии двух тел в следствии которого происходит изменение количества движения этих тел происходит переход одного вида энергии в другую. Например энергии упругости сжатой пружины в энергию кинетического движения стального шарика, который она толкнула. Этот переход называется работой. Дело в том что не вся энергия заключённая в телах производит работу. Часть может быть поглощена трением или перейти в тепло. Так если два стальных шарика столкнувшись разлетятся в разные стороны почти с той же скоростью временно испытав упругую деформацию то два пластилиновых шарика не разлетятся, их кинетическая энергия будит затрачена на их пластическую деформацию.
Поэтому отношение полезной работы и потерь энергии при таких переходах и составляет понятие КПД процесса.
В двигателях внутреннего сгорания газ в цилиндре, под давлением расширяясь совершает работу разгоняя поршень а через него маховик и прочее.
Сопло это такая же тепловая машина в которой поршень это молекулы газа , только поршень улетающий восвояси на всегда в результате чего из рассмотренных нами выше примеров возникает изменение количества движения как поршня так и самого баллона. На этот разгон и затрачивается энергия давления газов а точнее молекулярнокинетическая энергия газов заключённых в баллоне. Во время этого процесса также совершается работа и у этого процесса так же есть своё кпд.

Нажмите, что бы увеличить картинку до 1085 X 708 37.6 Kb

Если просто выпустить газ из трубы как в первом случае то давление заключённое в этом объёме газа совершит работу которая разгонит газ до дозвуковой скорости, остальная же заключённая энергия работы не совершит и будит просто рассеяна в космосе. Кпд низок тяга мала.

Нажмите, что бы увеличить картинку до 1085 X 708 39.1 Kb

Если заузить отверстие в два раза от диаметра трубы то тот же литр газа может за туже секунду выйти в это отверстия только с в два раза большей скоростью. (вообще вместо объёма тут надо бы использовать понятие массы, скажем 10 грамм, но для наглядности беру литр это всё прересчитывается при известном давлении если изволите) А разгон газа требует больше работы и отнимет у газа больше энергии заключённом (говорю вашими терминами) в его давлении. Газ выйдет из трубы с большей скоростью и с более низким давлением чем в первом случае а значит меньше его (давления по вашему) рассеется понапрасну. КПД стал выше ускорение того же литра газа больше а занчит и баллона в противоположном направлении тоже соответственно закону сохранения импульса.

Нажмите, что бы увеличить картинку до 1085 X 708 38.7 Kb

Третий случай заузим отверстие ещё больше и скорость газа приблизится к звуковой. Дальше зауживать отверстие невозможно, на гиперзвуковых скоростях повысить скорость газа можно только расширяющимся соплом Лаваля.
Надеюсь теперь понятно что давление на стенки сосуда или сопла тут ни при чём?
Я везде оперировал понятным вам термином давление, хотя на самом деле сопло Лаваля это ни что иное как разновидность тепловой машины превращающей температуру газов при помощи работы в кинетическую энергию тел.

edit log

Alexander Pyndos
2-5-2014 12:03    

quote:
Если заузить отверстие в два раза от диаметра трубы то тот же литр газа может за туже секунду выйти в это отверстия только с в два раза большей скоростью.

Тот же литр газа , за ту же секунду выйти через отверстие меньшего в два раза диаметра , при прочих равных условиях, не сможет при всем Вашем желании. При разных площадях сопловых отверстий, несмотря на одинаковое давление на переднюю и заднюю стенки, результирующая сила (тяга) разная, т.к. отличаются площади на кот. это давлеие действует.
Уменьшая сечение проходного отверстия (без раструба или дюзы) Вы лишь уменьшите силу тяги (или, если угодно, мощность) в любом режиме. Применительно к метательному(вышибному) заряду реактивного гранатомета эта мощность должна быть максимальной в промежутке времени , пока граната не вышла за дульный срез иначе Вы получите отдачу..

edit log

Alexander Pyndos
2-5-2014 12:20    

quote:
Надеюсь теперь понятно что давление на стенки сосуда или сопла тут ни при чём?

Да ну! Почему же тогда произведение давления на наибольшую площадь сечения сопла присутствует в формуле ракетной тяги?
Нажмите, что бы увеличить картинку до 708 X 533  14.8 Kb

edit log

Alexander Pyndos
2-5-2014 12:30    

quote:
сопло Лаваля это ни что иное как разновидность тепловой машины превращающей температуру газов при помощи работы в кинетическую энергию тел.

..работы чего? Работу совершает сила. В тепловых двигателях силу создает давление (скоростной напор - тоже давление и единицы те же).

edit log

Пристрелыч
2-5-2014 19:41    

Всё я умываю руки. Может википедии поверите или книжке какой?
http://ru.wikipedia.org/wiki/%...%8F%D0%B3%D0%B0
Alexander Pyndos
2-5-2014 21:43    

quote:
Может википедии поверите или книжке какой?

Русскоязычной википедии не поверю .
А вот этой - легко:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_engine
и вот этому тоже охотно верю:
http://www.engineer.bmstu.ru/res/dorofeev/lec/gl_04/l04.htm

Нажмите, что бы увеличить картинку до 469 X 268  4.2 Kb
Как видим , еффективность сопла сводится к наибольшей результирующей силе действия давления на его стенки.

edit log

Пристрелыч
2-5-2014 22:04    

quote:
Русскоязычной википедии не поверю .
А вот этой - легко:
[URL=http://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_engine

Хорошо поверте хотя бы ей если вам удобней прочитать тоже самое на английском.
Вот машинный перевод некоторых положений по ссылке что вы дали.

то получается, что для любого данного двигателя скорость, что ракетное топливо покидает камеру не зависит от давления в камере (хотя тяга пропорциональна). Тем не менее, скорость значительно влияет всех трех вышеперечисленных факторов и скорость выхлопных является отличным показателем эффективности двигателя метательного. Это называется скорость истечения, а после учете факторов, которые могут снизить его, эффективная скорость выхлопных газов является одним из наиболее важных параметров ракетного двигателя

edit log

Пристрелыч
2-5-2014 22:17    

quote:
и вот этому тоже верю:
http://www.engineer.bmstu.ru/res/dorofeev/lec/gl_04/l04.htm

По ссылке которую вы привели описанны выкладки расчёта геометрии сопла для различных режимов расхода топлива с учётом изменений давлений на различных участках сопла.
Не понимаю где в этом вы усмотрели доказательство того что источником реактивной тяги является давление на стенки сопла.

Утверждать что ракету двигает давление газа это всё равно что утверждать что его двигает температура газа или масса газа.

edit log

  всего страниц: 5 :  1  2  3  4  5 

следующая тема | предыдущая тема

  Guns.ru Talks
  Оружейные идеи
  универсальная ручная 30мм пушка ( 4 )
guns.ru home