Vladimir-spb
Зарегистрирован: Вт 24 Январь 2017, 17:28
Сообщения: 1464
Регион: S-Pb
|
 Добавлено:
Вт 10 Январь 2023, 23:27
|
  |
| alarin писал(а): |
| В продолжении темы и полутора месяцев эксплуатации 22 сезонного года, хотел бы узнать мнение о детонационном горении , которое имеет место наблюдаться в ракетном режиме (при соответствующей конструкции порта и ГО) |
Как то в моем авиамодельном детстве мне пришлось познакомиться с пульсирующим реактивным двигателем. Там как раз такой режим горения. Мы его умудрились запустить прямо в комнате .. Весь Дом Пионеров решил что здание разваливается. А пламя из сопла чуть не спалило нашу комнату. В общем всыпали нам хорошо.. с тех пор делали только двухтактные поршневые.
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2868
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 01:16
|
|
В ПуВРД не такой режим, там просто клапаны и резонанс, детонационного горения там нет.
|
|
|
|
Vladimir-spb
Зарегистрирован: Вт 24 Январь 2017, 17:28
Сообщения: 1464
Регион: S-Pb
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 09:25
|
|
Не знаю можно ли назвать полноценным детонационным режимом
горения то что было в наших примитивных ПуВРД, но детонационные двигатели существуют. Собственно можно в этом убедиться посмотрев в Wiki . Но думаю , что скорее Вы правы, несмотря на то что волновой периодический принцип в ПуВРД присутствовал, но до сверхзвуковых скоростей распространения пламени наверное не доходил. Иначе разнесло бы наш авиамодельный кружок по щепкам ))
|
|
|
|
demin_c
Зарегистрирован: Ср 8 Январь 2014, 12:06
Сообщения: 929
Регион: Омск
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 09:32
|
|
| Vad писал(а): |
| В ПуВРД не такой режим, там просто клапаны и резонанс, детонационного горения там нет. |
Резонанс это мощная штука, но каким образом он может возникнуть при горении?
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2868
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 09:35
|
|
| Vladimir-spb писал(а): |
Не знаю можно ли назвать полноценным детонационным режимом
горения то что было в наших примитивных ПуВРД, но детонационные двигатели существуют. |
В реале детонационных двигателей пока не существует, а рёв любого ВРД даёт расчётный резонанс по тракту, который был известен старым юным техникам) по настройкам, например, выхлопной системы двухтактных ДВС картов или мотоциклов: 2 усечённых конуса основаниями друг к другу при определённой геометрии увеличивают мощность (улучшая наполнение цилиндра и одновременно активизируя продувку).
| demin_c писал(а): |
| Резонанс это мощная штука, но каким образом он может возникнуть при горении? |
https://www.rosteplo.ru/Tech_stat/stat_shablon.php?id=2394
|
|
|
|
Vladimir-spb
Зарегистрирован: Вт 24 Январь 2017, 17:28
Сообщения: 1464
Регион: S-Pb
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 10:16
|
|
| Vad писал(а): |
а рёв любого ВРД даёт расчётный резонанс по тракту, который был известен старым юным техникам) по настройкам, например, выхлопной системы двухтактных ДВС картов или мотоциклов: 2 усечённых конуса основаниями друг к другу при определённой геометрии увеличивают мощность (улучшая наполнение цилиндра и одновременно активизируя продувку).
|
Да.. было такое . Но это немого другой механизм. Там рассчитывался колебательный контур волн внутри конусов на определённую частоту (обороты двигателя) и таким образом улучшалась продувка и наполнение цилиндра топливно-воздушной смесью . Но к самому процессу сгорания этот контур отношения не имел. Самое трудное было вывести движок на расчетные обороты, поскольку до резонансной частоты контур препятствовал наполнению цилиндра . Приходилось скоростную кордовую модельку буквально руками раскручивать , как обычный камень на веревочке. Но как только мотор вошел в резонанс с выхлопной системой.. тут сразу резкий скачек по скорости .
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2868
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 10:28
|
|
Да, именно так всё и бывало. 
Но на кордовые летающие модели резонаторы на моей памяти ставили редко, всё-таки масса приличная, а вот на катера ставили часто.
|
|
|
|
Юрий Хошев
Зарегистрирован: Пн 17 Ноябрь 2008, 18:32
Сообщения: 5564
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 11:06
|
|
| Vladimir-spb писал(а): |
| Как то в моем авиамодельном детстве... |
А вот Аларин до сих пор в дерзком юношеском азарте.
У него порой такие предложения проскальзывают, что даже у Кольчугина сердце замирает, наверно... 
Вырисовывается такая картина. 
У Аларина есть поток газогенераторного газа в горизонтальном канале.
Он добавляет в этот поток воздух, чтобы газ сжечь.
Есть три варианта развития событий.
1. Газ не смешивается с воздухом, а горит факелом (свечкой) в воздухе в диффузионном режиме. Это банальный случай "керогаза".
2. Газ смешивается с воздухом, а потом по полученной горючей смеси навстречу потоку распространяется пламя (всполохом). Это стационарная бунзеновская горелка (примус) или нестационарный пульсирующий котел (или двигатель) - в зависимости от скорости движения смеси.
3. Газ смешивается с воздухом, а потом по полученной смеси навстречу потоку распространяется детонация (ударной волной). Аларину придется обеспечивать детонационные свойства смеси, инициирование детонации и сверхзвуковую скорость потока. В противном случае все затухнет (не начавшись) или уйдет в топку с разрушениями.
В любом случае, многое известно и интересно в принципе.
Но на дровах (и даже на офисной бумаге) воплотить, наверно, будет трудно.
Может быть у Кольчугина на угле получится? 
|
|
|
|
Vad
Зарегистрирован: Вт 7 Декабрь 2021, 10:41
Сообщения: 2868
Регион: Беларусь
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 11:45
|
|
| Юрий Хошев писал(а): |
А вот Аларин до сих пор в дерзком юношеском азарте.
У него порой такие предложения проскальзывают, что даже у Кольчугина сердце замирает, наверно... |
Кольчугин уже давно плазму освоил, так что... 
| Юрий Хошев писал(а): |
| Аларину придется обеспечивать детонационные свойства смеси, инициирование детонации и сверхзвуковую скорость потока. |
Пора пробовать всё это под водой.)))
| Юрий Хошев писал(а): |
| Может быть у Кольчугина на угле получится? |
...сдетонировать угольную пыль? не дай бог и правда получится...
|
|
|
|
alarin
Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2951
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 12:29
|
|
| Юрий Хошев писал(а): |
| Vladimir-spb писал(а): |
| Как то в моем авиамодельном детстве... |
А вот Аларин до сих пор в дерзком юношеском азарте.
У него порой такие предложения проскальзывают, что даже у Кольчугина сердце замирает, наверно...
Вырисовывается такая картина.
У Аларина есть поток газогенераторного газа в горизонтальном канале.
Он добавляет в этот поток воздух, чтобы газ сжечь.
Есть три варианта развития событий.
1. Газ не смешивается с воздухом, а горит факелом (свечкой) в воздухе в диффузионном режиме. Это банальный случай "керогаза".
2. Газ смешивается с воздухом, а потом по полученной горючей смеси навстречу потоку распространяется пламя (всполохом). Это стационарная бунзеновская горелка (примус) или нестационарный пульсирующий котел (или двигатель) - в зависимости от скорости движения смеси.
3. Газ смешивается с воздухом, а потом по полученной смеси навстречу потоку распространяется детонация (ударной волной). Аларину придется обеспечивать детонационные свойства смеси, инициирование детонации и сверхзвуковую скорость потока. В противном случае все затухнет (не начавшись) или уйдет в топку с разрушениями.
В любом случае, многое известно и интересно в принципе.
Но на дровах (и даже на офисной бумаге) воплотить, наверно, будет трудно.
Может быть у Кольчугина на угле получится? |
Добавлю вариант 4. Для начало обозначу важное условие: Температура получаемой ГВС должна быть больше или равной температуре самовоспламенения этой самой ГВС. Т е если воздух у нас холодный, то газ должен быть перегрет, чтобы при смешении с воздухом получилась искомая температура. Для наглядности вложу еще раз схему порта. Далее просто размышления на предмет происходящих явлений...
4. Часть газа проходящего через ГО-2 не "втискивается" в ГО-3 и "отражается" в сторону канала подвода ВВ где происходит его завихрение с захватом некоторого количества ВВ. Одновременно, вероятнее всего на границе газового потока, выходящего из ГО-2 и ВВ происходит вариант 1, т е пограничное воспламенение типа "свечка". Переохлажденный ниже температуры самовоспламенения закрученный с ВВ газ отбрасывается назад, но потом вновь входит в зону газового потока имеющего более высокую температуру и возможно то самое пограничное горение. По всей видимости за это время в вихре успевает успевает сформироваться ГВС которая и самовоспламеняется, а потом и детонирует. Детонация приводит к еще большему завихрению за счет того, что происходит "отбрасывание " назад газового потока и ВВ с одно стороны и вбрасыванию газов в райзер с другой. Данный эффект хорошо виден по колебанию пламени той же свечи установленной в канале подачи ПВ. В некоторых случаях происходит даже ее "задувание" и выброс газов в зольник , сопровождаемой характерными "хлопками".(это уже нештатная ситуация). Ну и далее по всей видимости процесс переходит в райзер из-за резко увеличивающейся тяги и эффекта "обжимания " газового потока. Вспышки идут с частотой от нескольких Герц, до нескольких десятков Герц и сопровождаются как звуковыми эффектами, так и резким ростом температуры газов в райзере.
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
151.06 КБ |
| Просмотров: |
130 раз(а) |
|
|
|
Кольчугин
Зарегистрирован: Вс 1 Апрель 2018, 03:26
Сообщения: 2051
Регион: Новосибирск
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 13:22
|
|
| Vad писал(а): |
| Юрий Хошев писал(а): |
А вот Аларин до сих пор в дерзком юношеском азарте.
У него порой такие предложения проскальзывают, что даже у Кольчугина сердце замирает, наверно... |
Кольчугин уже давно плазму освоил, так что... |
Мне чужой славы не надо! К тому же "плазма пламени" это термин, которым пытались охарактеризовать то, что получается в горелке при высоких температурах...
|
|
|
|
Юрий Хошев
Зарегистрирован: Пн 17 Ноябрь 2008, 18:32
Сообщения: 5564
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 14:06
|
|
| alarin писал(а): |
| Температура получаемой ГВС должна быть больше или равной температуре самовоспламенения этой самой ГВС. Т е если воздух у нас холодный, то газ должен быть перегрет, чтобы при смешении с воздухом получилась искомая температура. |
Такого быть не может - граница раздела воспламенится.
И смешение не произойдет, ГВС не образуется.
Для образования ГВС, газ и воздух должны быть "холодными" (нейтральными друг к другу).
| alarin писал(а): |
| Одновременно, вероятнее всего... по всей видимости... возможно... по всей видимости процесс переходит... |
Слишком гипотетично. Может так, а может скорее вовсе не так.
Я уже десяток раз видел этот рисунок, и ни разу не появилось ясности.
| alarin писал(а): |
| Детонация приводит к еще большему завихрению |
Такого быть не может. Скорость горения при детонации на несколько порядков больше скорости газов в завихрениях. Эти завихрения" могут случиться лишь только ПОСЛЕ всего того, что может случиться.
| alarin писал(а): |
| Данный эффект хорошо виден по колебанию пламени той же свечи установленной в канале подачи ПВ. В некоторых случаях происходит даже ее "задувание" и выброс газов в зольник , сопровождаемой характерными "хлопками".(это уже нештатная ситуация). |
Это известное явление. Обусловлено исключительно конструкцией самой топки.
|
|
|
|
alarin
Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2951
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 15:43
|
|
| Юрий Хошев писал(а): |
| alarin писал(а): |
| Температура получаемой ГВС должна быть больше или равной температуре самовоспламенения этой самой ГВС. Т е если воздух у нас холодный, то газ должен быть перегрет, чтобы при смешении с воздухом получилась искомая температура. |
Такого быть не может - граница раздела воспламенится.
И смешение не произойдет, ГВС не образуется.
Для образования ГВС, газ и воздух должны быть "холодными" (нейтральными друг к другу).
| alarin писал(а): |
| Одновременно, вероятнее всего... по всей видимости... возможно... по всей видимости процесс переходит... |
Слишком гипотетично. Может так, а может скорее вовсе не так.
Я уже десяток раз видел этот рисунок, и ни разу не появилось ясности.
| alarin писал(а): |
| Детонация приводит к еще большему завихрению |
Такого быть не может. Скорость горения при детонации на несколько порядков больше скорости газов в завихрениях. Эти завихрения" могут случиться лишь только ПОСЛЕ всего того, что может случиться.
| alarin писал(а): |
| Данный эффект хорошо виден по колебанию пламени той же свечи установленной в канале подачи ПВ. В некоторых случаях происходит даже ее "задувание" и выброс газов в зольник , сопровождаемой характерными "хлопками".(это уже нештатная ситуация). |
Это известное явление. Обусловлено исключительно конструкцией самой топки. |
Вот, давайте к подробностям.
Если на границе нет воспламенения... значит нет. А вот ГВС образуется, поскольку ВВ холодный. Другой вопрос, как и от чего произойдет воспламенение. А оно происходит, стоит только либо уменьшить сечение ГО-3 либо дать наддув ВВ, что по сути приводит к ужиманию ПГ.
Да, все гипотетично ибо наблюдать не можно, только косвенные признаки. А может и действительно все не так, но тогда нужна новая гипотеза.Например такой момент, как содержание кислорода в газовом потоке от пролетного воздуха. Для горения его мало, а добавка ВВ делает концентрацию кислорода в ГВС способной к горению и детонации. Посмотрите еще несколько раз рисунок, движение газов в нем не такое уж и затейливое.
По детонации и завихрению опустил подробности. Если не рассматривать сам фронт детонации, а рассматривать дальнейшие явления, то горячие газы должны вызвать волновую картинку, как от брошенного в воду камня. Горб опять не лезет в ворота и завихряется, а в ложбину "натекает" воздух. Потом на ложбину накладывается отраженный горб и процесс повторяется.
Ну и по конструкции топки - если она такая, что способствует образованию ГВС, то естественно там будет происходить тоже самое.
ПС Чем больше скорость потока газа тем отчетливее эффект. Наддувом ВВ можно в некоторой степени управлять процессом, вызывая одиночные вспышки, серию или запустить непрерывный процесс. Одиночные вспышки самые сильные, от групп, звук, как будто мотоцикл заводим. Попробую сделать короткое видео, колебания пламени в ВСУ. Чуть позже....
|
|
|
|
Юрий Хошев
Зарегистрирован: Пн 17 Ноябрь 2008, 18:32
Сообщения: 5564
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 18:39
|
|
| alarin писал(а): |
| Да, все гипотетично ибо наблюдать не можно, только косвенные признаки. А может и действительно все не так, но тогда нужна новая гипотеза. |
У Вас всё слишком мудрено. У меня в голову не влезает.
Я бы попросту в горизонтальный канал поставил патрубок со вторичным воздухом.
И всё...
Сами же писали, что смесь воспламеняется только в раскаленном райзере.
=
Что касается детонации. то это просто очень быстрое горение (с большой "теплонапряженностью"). Пороховая шашка (как полено, пропитанное кислородом) может медленно гореть коптящим пламенем на поверхности, а может гореть очень быстро так, что продукты сгорания не успевают уходить с поверхности (вперед или в стороны), и образуется ударная волна.
В газах это происходит так. Исследовательская ударная труба очень проста - из баллона 1 наполняют до высокого давления ресивер 2, в какой-то момент рвется мембрана 3, и ударная волна пошла по горючей смеси в трубе 4.
Во фронте 5 ударной волны горючая смесь нагревается не теплопроводностью из горячей зоны (как в пламенных взрывах), а сжатием газа (как в дизеле), и если Тсжатия превышает Тсамовоспламенения, то за фронтом ударной волны начинается горение (как в детонационных взрывах).
Если в точке 5 поставить датчики Т, Р и спектрометр, то можно изучать кинетику горения с помощью импульсного осциллографа.
Нам же "в печке" надо удержать фронт 5 в одной точке для длительного стационарного сжигания горючей смеси, поэтому надо как-то организовать сверхзвуковое течение смеси в трубе. И этих самых газов из топки потребуется много...
|
| Описание: |
|
| Размер файла: |
92.14 КБ |
| Просмотров: |
100 раз(а) |
|
|
|
alarin
Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2951
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 19:10
|
|
Я много перепробовал разных вариантов. Конструкция канала разборная. Остановился на той, что на рисунке. Выбор на ней сделал из-за очень отчетливого отклика термопар, на любую манипуляцию с управлением порта. Уже позже попалось несколько работ посвященных детонационному горению со схожей конструкцией канала. Собственно поэтому и обратил внимание на эту тему. Схожим оказалось и описание процессов происходящих в канале, за исключением того, что там детонация была полноценной, на макроуровне. У меня же это просто гипотеза. Однако действительно при появлении "звукового оформления" горения растет его качество и тепловая мощность. По Бергу мое сечение райзера вообще не должно работать, а тем более не может выдавать до 20 кВт мощности...
|
|
|
|
Юрий Хошев
Зарегистрирован: Пн 17 Ноябрь 2008, 18:32
Сообщения: 5564
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 19:38
|
|
| alarin писал(а): |
| попалось несколько работ посвященных детонационному горению... Собственно поэтому и обратил внимание на эту тему. |
Понятно. Управляемое детонационное горение - это действительно интересно.
Что касается Вашего аппарата, то я его, наверно, никогда не увижу.
Так что не углубляюсь.
|
|
|
|
alarin
Зарегистрирован: Ср 21 Февраль 2018, 08:32
Сообщения: 2951
Регион: Казахстан, Алма-Ата. Нижний Новгород РФ
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 20:23
|
|
Надеюсь, что увидите. Но насколько возможно вообще реализовать этот принцип в бытовых агрегатах. Попробовать в теории определить условия для такого типа горения. Основы понятны, а вот в деталях только гипотезы и предположения. Специализация на твердофазном горении оставила эту область химии и физике в тени.
|
|
|
|
Юрий Хошев
Зарегистрирован: Пн 17 Ноябрь 2008, 18:32
Сообщения: 5564
Регион: Москва
|
| Добавлено:
Ср 11 Январь 2023, 22:37
|
|
| alarin писал(а): |
| Основы понятны, а вот в деталях только гипотезы и предположения. |
Жаль.
А я-то надеялся, что у Вас уже есть новый высокопроизводительный детонационный аппарат, который позволит Колчину сжечь весь зимний запас дров за полчаса...
|
|
|
|
demin_c
Зарегистрирован: Ср 8 Январь 2014, 12:06
Сообщения: 929
Регион: Омск
|
| Добавлено:
Чт 12 Январь 2023, 05:25
|
|
| Юрий Хошев писал(а): |
| Что касается детонации. то это просто очень быстрое горение (с большой "теплонапряженностью"). |
Предположу, что детонационное горение может произойти в любой печке. Это тот самый хлопок, который может и печку развалить. Это когда детонация происходит во всём объёме топки и/или колпака. Возможна ли детонация в ограниченном объёме? Например, в "микротопке", когда там концентрация и температура позволила распространиться пламени очень быстро. Или в месте турбулентности вызванной препятствием или поворотом с острой кромкой, когда концентрации достаточно, но недостаточно температуры и препятствие вызывает скачёк давления, который, в свою очередь, вызывает небольшое повышение температуры способствующее быстрому, импульсному горению в этом локальном месте. Не так ли появляется гул во время горения?
|
|
|
|
