Список форумов Форум космопорта Форум космопорта
Космос и все, что с ним связано...
 
 FAQFAQ   ПоискПоиск   ПользователиПользователи   ГруппыГруппы   РегистрацияРегистрация 
 ПрофильПрофиль   Войти и проверить личные сообщенияВойти и проверить личные сообщения   ВходВход 

Пятнадцатиступенчатая ракета на сжатом воздухе
На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  След.
 
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей
Предыдущая тема :: Следующая тема  
Автор Сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 09 Фев 2006 [16:37]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

MIKl писал(а):
И если придумать чем ее кипятить, то аллах с ним с КПД, важно чтобы летала.


Не надо воду кипятить на борту. В этом и заключаете весь смысл - кипятите на земле, в печке. А используете пар в полёте. В итоге из воды путём перегревания получаете монотопливо (как гидразин или перекись), которое при понижении давления в камере парообразования превращается в перегретый пар - без всяких катализаторов, заметьте.

Пар, при этом, заберёт из воды энергию равную теплоте парообразования, а оставшаяся часть энергии пойдёт на нагрев пара и увеличение кинетической энергии его молекул. А поскольку удельная теплоёмкость пара более чем в два раза меньше удельной теплоёмкости воды, то нагреется этот пар весьма нехило, по крайней мере, до тех же 1000 градусов, что были у перегретой воды. Может чуть больше.

Странно, однако, что пар может иметь температуру большую, чем перегретая жидкость из которой он получен. Но против закона сохранения энергии возражать не приходится... Такое получается только когда количество теплоты, хранящееся в перегретой жидкости превышает количество теплоты, требующейся для образования пара.

Соответсвенно, возникает возможность для весьма любопытных явлений, таких например, как диссоциация воды в процессе парообразования или самопроизвольное испарение всей воды в баке (с лавинообразным выделением большого количества "лишней" энергии). Но это всё технические сложности и вообще из области фантастики. В крайнем случае, в камере параобразования перегретую воду можно смешивать с холодным рабочим телом, с обычной водой, к примеру.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 09 Фев 2006 [19:52]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):

Да и энергетика - слабоватая. Вот при 110 барах - температура воды составит 317цельсия - а энтальпия - около 1,5 МДж/кг... Плотность воды составит 675 кг/м3.
Скорость истечения при самом хорошем раскладе - не более 2км/сек.

Ну так кто объяснит мне, тупому, какая связь между 110 барами, 317 градусами цельсия и скоростью 2км/сек? Может я действительно чего-то не понимаю? Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [00:19]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenix писал(а):
у так кто объяснит мне, тупому, какая связь между 110 барами, 317 градусами цельсия и скоростью 2км/сек? Может я действительно чего-то не понимаю? Very Happy


Ну, как я понял, Руата имел ввиду, что у него есть таблица, в которой указано, что при давлении 110 бар температура кипения воды будет 317 градусов Цельсия. Бар - это внесистемная единица давления, равная ста тысячам паскалей или 0.986923 атмосферам.

Думаю, что Руата Матсу использовал таблицу плотностей воды по данным Дж Кеннеди от 1950 года или похожую (http://web.ru/db/msg.html?mid=1164637&uri=text%2fappend%2ftab16.html), в которой указано, что при 1000 градусах Целься плотность воды будет всего .01890 грамм на сантиметр кубический (по-моему, это пар, а не вода). В общем, давить воду надо тысячей атмосфер - сорока атмосферами не отделаешься. Laughing

Ну то есть, согласно таблице, воду можно нагреть в баллоне на 500 атмосфер до пятисот градусов и получить энергоёмкость в 2 мегаджоуля на килограмм + P*V при ещё ощутимой плотности.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [05:43]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Непризнанный Гений писал(а):
Ну, как я понял, Руата имел ввиду, что у него есть таблица, в которой указано, что при давлении 110 бар температура кипения воды будет 317 градусов Цельсия. Бар - это внесистемная единица давления, равная ста тысячам паскалей или 0.986923 атмосферам.

Про бар я знаю. Мне просто хотелось бы, чтобы Руата пояснял внесистемные единицы, которые он использует. Слово Бар в физике имеет много значений.
А теперь послушайте, что написано в справочнике.
Плотность перегретой воды (уж вы то это знаете, а если кто не знает пусть спросит) при нормальном давлении:
при 300 градусах С - 710 кг/м.куб
при 350 - 574 кг/м.куб
Далее, свойства насыщенного пара
при 110 атм., 317 гр. С объем пара примерно 67,5 кг/м.куб.
Отсюда я делаю вывод, что либо ruata matsu впал в заблужение, либо хотел навешать нам лапшу на уши. И я, случается, перепутаю место запятой.
а вот при этих параметрах удельная теплота парообразования несколько расходится с соответствующей ей руатовской энтальпией
- примерно 1,2 МДж.
Но у нас речь не о перегретой воде. Насколько мне известно плотность неперегретой воды почти не зависит ни от давления, ни от температуры и составит при 40 атм. и 1000 градусах - 960 кг/м.куб.
Если я не прав, приведите мне конкретное значение плотности воды при 40 атм. и температуру кипения при этом давлении.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [06:22]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Фу, разобрался. Да, нагревать воду выше 374,15 градуса нет смысла. Плотность воды и насыщенного пара становятся равными. Приношу ruata matsu свои извинения.
Но я пока не сдаюсь.
Литий при нормальном давлении имеет температуру кипения 1317 градусов и удельную теплоемкость 20,5 МДж. Обратите внимание, что молярная масса лития 6.9 - почти в три раза меньше воды.
Но литий дешевой ракете не по зубам. Но ведь наверняка есть дешевые соединения с параметрами между литием и водой. А?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
MIKl
Старожил


Зарегистрирован: 30.08.2005
Сообщения: 236
Откуда: Петербург

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [08:32]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Что-то я видно тупой стал Embarassed Не понимаю... Наливаем воду в бак при комнатной температуре. Плотность примерно 1т./м3. Т.е. мы делим массу на объем. Начинаем нагревать бак до 100, 500, 1000, 2000 градусов (в общем до куда хватит теплостойкости бака. Масса остается та же, объем тот же. Как может измениться плотность?!!! Я понимаю, что если мы будем кипятить чайник в водолазном колоколе на глубине 3км, то он закипит при температуре 300-500 градусов (точно надо смотреть в таблице), и плотность воды может измениться. Но в закрытом сосуде? Какая разница в каком состоянии будет находиться вещество в закрытом баке - лед, вода, пар или "холодная" плазма. Главное, чтобы энергию накапливало. Кстати практический вопрос - возьмем бак на 10л. Прочный, толстостенный. Разогреем до 1000 гр. Пар стравливаем на турбину, а потом или на генератор или непосредственно через редуктор на колеса. Сколько проедет автомобиль среднего класса на таком энергонакопителе? Ведь идеальный транспорт для города! Кстати, при если идея стоящая, то можно организовывать фирму и зарабатывать денюжки на космос, плюс отработка технологий двойного назначения.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [08:50]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

MIKl писал(а):
Какая разница в каком состоянии будет находиться вещество в закрытом баке - лед


Просто давление будет расти более сильно, чем ожидалось исходя из свойств воды при нормальных условиях. Энергия воды в сосуде состоит из двух частей: энергия нагретой воды (прошу прощения за тавтологию), которая зависит от теплоёмкости и энергии идеального газа (прошу прощения за формулировку), которая равна P*V. Так вот с ростом температуры, похоже, первая часть энергии исчерпывается (судя по всему исчерпывается тогда, когда теплота, хранимая в воде приблизится к теплоте парообразования) и энергия начинает аккумулироваться только за счёт P*V. Странно как вода остаётся жидкостью, становясь при этом идеальным газом. Жидкий газ получается какой-то.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [08:54]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

MIKl писал(а):
Что-то я видно тупой стал Embarassed Не понимаю... Наливаем воду в бак при комнатной температуре. Плотность примерно 1т./м3. Т.е. мы делим массу на объем. Начинаем нагревать бак до 100, 500, 1000, 2000 градусов (в общем до куда хватит теплостойкости бака. Масса остается та же, объем тот же. Как может измениться плотность?!!!

Мне кажется не прокатит. Вода, стремясь от нагрева изменить свою плотность, создаст такое давление, что придется делать неразумную толщину стенок бачка. Правда, как это посчитать, не знаю. А вдруг прокатит? Question А на бачок с воздухом просто поставим запорный клапан при необходимости. Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [08:58]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Впрочем, в таком случае, бачок с воздухом нафиг становится ненужным.
Но как же посчитать?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [09:02]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Я в 9:50 чушь написал. Увеличением энергии P*V нельзя объсянить столь резкое уменьшение плотности воды в таблице Дж. Кеннеди по данным 1950 года при увеличении температуры от 300 до 350 градусов. Я могу лишь предположить, что вода в его исследованиях просто испарилась.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
Непризнанный Гений
Ветеран


Зарегистрирован: 27.02.2005
Сообщения: 606

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [09:13]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

А мы ведь не выяснили как теплоёмкость воды зависит от температуры и давления! Поэтому и непонятно ничего. Может там гигаджоуль потребовался, чтобы на градус температуру поднять... А может просто структура воды как-то поменялась. Для того, чтобы завершить обсуждение пароводяной ракеты нужна таблица теплоёмкостей воды.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [09:49]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Непризнанный Гений писал(а):
Для того, чтобы завершить обсуждение пароводяной ракеты нужна таблица теплоёмкостей воды.

И сжимаемость воды в зависимости от температуры. Есть, оказывается, такая таблица"Сжимаемость жидкостей и твердых тел в зависимости от температуры и давления" Но в моем справочнике только до 100 градусов для воды. А в инете я че-то такую таблицу найти не могу.
Вабче-то, практика критерий истины. Будь у меня сейчас возможность, сделал бы я угольную нагревалку с регулируемой температурой, нашел бы поддходящую яму, опустил бы туда эту нагревалку, положил бы на нее баллончик с водой, накрыл бы яму ветками и проверил бы, при какой температуре воды в баллончике баллончик рванет.
Если бы он выдержал хотя бы 800 Цельсиев, сделал бы динамометр, и когда бачок с соплом отработал бы, легко высчитал бы запасенную им энергию. И стало бя ясно, стоит ли овчинка выделки.
Но за неимением возможности ставить опыты, придется теоретизировать. Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [10:02]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Все, оказывается, очень просто. Из таблицы Дж.Кеннеди видно, что при постоянной плотности воды возрастание температуры на 50 градусов, приводит к возрастанию давления в 10 раз. Делим 800 на 50 и умножаем на 10. При температуре 1000 градусов давление получится 160 атм при постоянной плотности воды. Прокатит. Very Happy
Но есть одно сомнение. Из приведенной таблицы тяжело сделать вывод, линейна ли эта зависимось.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [10:21]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

Сейчас поясню, как это сделать. Плотность воды при нагревании от 20 до 100 градусов падает с 999 до 950. Это нам на руку. Главное , чтобы давление не росло. А поскольку бачок упругим мы сделать не можем, то все же придется использовать баллончик с воздухом и поршеньком между баллончиками. Короче, всю систему можно отрегулировать так, что при 1000 градусах давление воды составит 160 атм. Very Happy Ну, поняли? Блин, пока не могу яснее сформулировать свою мысль.
В общем, пришел к выводу, что баллончиковая пароводяная ракета реализуема. Избрал бы ее в качестве основного варианта до проведения опыта с баллончиком, наполненным водой, в печке. Но в качестве запасного варианта оставил бы воздушно-керосиновую баллончиковую ракету. Тоже дешево получится. Несущую конструкцию менять не придется.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
MIKl
Старожил


Зарегистрирован: 30.08.2005
Сообщения: 236
Откуда: Петербург

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [13:04]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenix писал(а):
Сейчас поясню, как это сделать. Плотность воды при нагревании от 20 до 100 градусов падает с 999 до 950. Это нам на руку. Главное , чтобы давление не росло. А поскольку бачок упругим мы сделать не можем, то все же придется использовать баллончик с воздухом и поршеньком между баллончиками. ... Но в качестве запасного варианта оставил бы воздушно-керосиновую баллончиковую ракету. Тоже дешево получится. Несущую конструкцию менять не придется.
- Можно сделать баллон цилиндрическим - например из цилиндра мощного дизеля, а давление регулировать его-же поршнем с винтовым домкратом. Кстати поможет при стравливании пара не снижать давления в баллоне. По поводу "воздушно-керосиновой баллончиковой ракеты" - керосин "чуть-чуть" дороже воды из под крана. А по поводу данных в таблицах - думаю, что никто просто не проводил подобных исследований, так что, как минимум - материал для диссертации. А как, все-таки по коммерческому использованию "пароката"?
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [14:04]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

MIKl писал(а):
Можно сделать баллон цилиндрическим - например из цилиндра мощного дизеля, а давление регулировать его-же поршнем с винтовым домкратом. Кстати поможет при стравливании пара не снижать давления в баллоне. По поводу "воздушно-керосиновой баллончиковой ракеты" - керосин "чуть-чуть" дороже воды из под крана. А по поводу данных в таблицах - думаю, что никто просто не проводил подобных исследований, так что, как минимум - материал для диссертации. А как, все-таки по коммерческому использованию "пароката"?

1. Насчет цилиндра мощного дизеля, для ракеты слишком много лишнего веса.
2. Насчет стоимости керосина, печку тоже чем-то надо топить.
3. А с коммерческим использованием подождал бы до опыта с баллончиком в нагревателе. Никогда не верю формулам, пока на практике не убежусь. Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
MIKl
Старожил


Зарегистрирован: 30.08.2005
Сообщения: 236
Откуда: Петербург

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [15:35]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenix писал(а):

1. Насчет цилиндра мощного дизеля, для ракеты слишком много лишнего веса.
2. Насчет стоимости керосина, печку тоже чем-то надо топить.
3. А с коммерческим использованием подождал бы до опыта с баллончиком в нагревателе. Никогда не верю формулам, пока на практике не убежусь. Very Happy

1. Сомневаюсь, что гильза цилиндра будет сильно тяжелее специального баллона, если его только не из титана или кевлара делать (но где их взять и чем обрабатывать?!), но вообще-то я имел в виду только для испытаний или для пароката.
2. "печку" надо делать дуговой, а "топить" от ГЭС (или розетки Wink ).
3. А вот тут я с Вами АБСОЛЮТНО согласен - вопрос, где взять градусник на 1000 гр. и манометр на 1000 атм.? Кстати, резьбовые соединения для градусника и манометра должны выдерживать эти самые гр. и атм., или "делители" сделать - для манометра понятно - редуктор, а для термометра? Но в принципе, можно термопару (терморезистор) поставить внутри баллона - проблемы с калибровкой будут...
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
ruata matsu
Ветеран


Зарегистрирован: 17.02.2005
Сообщения: 830
Откуда: Uk

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [15:58]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

zenix писал(а):
Сейчас поясню, как это сделать. Плотность воды при нагревании от 20 до 100 градусов падает с 999 до 950. Это нам на руку. Главное , чтобы давление не росло. А поскольку бачок упругим мы сделать не можем, то все же придется использовать баллончик с воздухом и поршеньком между баллончиками. Короче, всю систему можно отрегулировать так, что при 1000 градусах давление воды составит 160 атм. Ну, поняли? .
шо за ересь?

Цитата:
В общем, пришел к выводу, что баллончиковая пароводяная ракета реализуема.

вопрос не в реализуемости, а в крайне низкой эффективности.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 10 Фев 2006 [16:20]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
шо за ересь?

Цитата:
В общем, пришел к выводу, что баллончиковая пароводяная ракета реализуема.

вопрос не в реализуемости, а в крайне низкой эффективности.

А вы присмотритесь внимательно к таблице Дж.Кеннеди и увидите, что при постоянной плотности воды зависимость давления от температуры - все таки линейная. Нам ведь не обязательно брать максимальную плотность воды. Можно обойтись и 500кг/м.куб.
А эффективность получится почти как у водородной ракеты, потому что нам не надо будет тащить балласт окислителя. Вы хоть читали, что я написал выше? Но точно покажет только опыт. Very Happy
MIKl
Цитата:
А вот тут я с Вами АБСОЛЮТНО согласен - вопрос, где взять градусник на 1000 гр. и манометр на 1000 атм.?

Да, градусник на испытаниях лучше внутрь баллончика ставить, чтобы быть точно уверенным. А вот манометр для чего - не понимаю.
А вот на рабочей ракете наоборот. Можно обойтись без градусника, зато мощность движка в каждый момент надо точно знать и без манометра наверно не обойдешься.
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
zenixt
Ветеран


Зарегистрирован: 14.04.2005
Сообщения: 1278
Откуда: Россия

СообщениеДобавлено: 11 Фев 2006 [07:11]    Заголовок сообщения: Ответить с цитатой

ruata matsu писал(а):
zenix писал(а):
Сейчас поясню, как это сделать. Плотность воды при нагревании от 20 до 100 градусов падает с 999 до 950. Это нам на руку. Главное , чтобы давление не росло. А поскольку бачок упругим мы сделать не можем, то все же придется использовать баллончик с воздухом и поршеньком между баллончиками. Короче, всю систему можно отрегулировать так, что при 1000 градусах давление воды составит 160 атм. Ну, поняли? .
шо за ересь?

Пожалуй вы правы, ересь. Не обскакать критическую точку никакими поршеньками. Ввел меня MIKl во искушение.
Остается только одно - сместить критическую точку с 374 градусов к 1000 градусов. Как. Вот пример из справочника. Водный раствор соли KI имеет температуру закипания 185 Цельсиев. Значит и критическая точка должна быть выше, чем у воды. Но вот, чтобы не мучаться с опытами, где найти такие сведения? Увы, я не очень хорошо гуглю. Very Happy
Непризнанный Гений
Цитата:
А мы ведь не выяснили как теплоёмкость воды зависит от температуры и давления!

Удельная теплоемкость воды от 50 Цельсиев возрастает прямо пропорционально температуре. А так как теплота необходимая для увеличения температуры тела рассчитвывается по формуле
dQ=(удельная теплоемкость)*(масса воды)*dT, то это очень здорово.
Дешевый и эффективный паролет возможен, но необходимы подробные сведения о физических свойствах водных растворов солей. Very Happy
Вернуться к началу
Посмотреть профиль Отправить личное сообщение Отправить e-mail Посетить сайт автора
Показать сообщения:   
Начать новую тему   Ответить на тему    Список форумов Форум космопорта -> Обсуждение идей Часовой пояс: GMT + 2
На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6, 7  След.
Страница 3 из 7

 
Перейти:  
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах