Страницы: Пред. 1 ... 108 109 110 111 112
RSS
Детонационные двигатели и некоторые другие вопросы
 
для vladimir

энергетический баланс для горения выглядит в любом случае как  (D - большая дельта, конечное приращение)

DH=DU+pdV

где DH - энтальпия химической реакции, DU - изменение внутренней энергии; если система представлена газом и мы будем считать его идеальным, то все изменение внутренней энергии связано с изменением его температуры. pdV - работа против внешнего (!) давления

если вы сдетонировали некий объем топливной смеси,или компоненты просто медленно прореагировали в замкнутом объеме - изменение внутренней энергии строго одно и то же, и строго равно энтальпии реакции, энергии просто больше неоткуда браться и некуда деваться; на малых отрезках времени для детонации pdV действительно можно пренебречь.


если сдетонировавший объем занимает не всю камеру - дальше начнется расширение до объема камеры; если бы оно было очень медленное - то происходило бы без совершения работы. т.е. ни внутренняя энергия, ни температура бы не менялись

при быстром же неравновесном расширении сдетонировавшего объема внутренние области можно полагать совершающими работу против давления, соответствующего внешним областям; внешние области за счет этого приобретают механическую энергию, внутренние - охлаждаются; в целом в момент достижения фронтом стенок камеры рабочее тело будет более холодным, нежели если бы оно горело сразу во всем объеме, зато отдельные элементарные объемы будут иметь некоторую кинетическую энергию. как из этого можно извлечь профит - мне неведомо.


при сверхзвуковом движении фронт ударной волны может дополнительно разогреваться - в т..ч. видимо до температур выше таковых для равновесного горения смеси. но никакого чуда при этом не происходит; вы получаете неравновесное распределение энергий, небольшое число внешних "горячих" молекул за счет большого числа "остывших" из внутренней области. а поскольку в конечном итоге вам надо будет переводить энергию их теплового движения в кинетическую при расширении в сопле - то вы только ухудшаете эффективность этого целевого процесса: бОльшую часть энергии унесет в силу квадратичности связи скорости с энергией небольшая часть горячих молекул, а вот основной вклад в импульс, который от скорости зависит линейно,  будут давать преобладающие остывшие молекулы. собственно с доказательства Карно утверждения, что максимально возможную работу можно получить только при бесконечно медленном равновесном протекании процессов, началась термодинамика.  и если от детонации можно получить профит - то разве чсто пытаясь как-то выиграть в конструкции за ачет градиентов температуры и давления, например разделяя циклы подачи топлива и горения - пространственно или во времени.
Изменено: DiZed - 23.02.2019 19:17:08
за вашу и нашу свободу
Страницы: Пред. 1 ... 108 109 110 111 112
Читают тему (гостей: 4)
Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги