Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене

Зависимость скорости звука в газах от давления.

В статье : "Иллюстрация термодинамического цикла в ЖРД", описывая работу двигателя (РД-180) я сказал следующее: "На диаграмме этот процесс - линия 2-3 за вычетом маленького начального участка газогенератора. Газы из камеры сгорания проходят критическое сечение, где "сидит" прямой скачек уплотнения - дозвуковое течение переходит в сверхзвуковое. Само понятие "дозвуковое" и "сверхзвуковое" связано со скоростью распространения давления в среде - звуковой или ударной волны. Эта скорость зависит от давления газов - чем выше, тем больше скорость - и от температуры - чем выше температура, тем выше скорость. Потому сплошь и рядом ситуация, когда скорость - 300 м/с и это "сверхзвук", а 1000 м/с - глубокий "дозвук"." Появились сомневающиеся в этом. Вполне обоснованно, кстати, так как теория идеального газа говорит о том, что скорость звука от давления не зависит. Возможно мне целесообразно было бы в том тексте поменять местами "давление" и "температуру". В меня эта зависимость (скорости з

В статье : "Иллюстрация термодинамического цикла в ЖРД", описывая работу двигателя (РД-180)

я сказал следующее:

"На диаграмме этот процесс - линия 2-3 за вычетом маленького начального участка газогенератора.

Газы из камеры сгорания проходят критическое сечение, где "сидит" прямой скачек уплотнения - дозвуковое течение переходит в сверхзвуковое.

Само понятие "дозвуковое" и "сверхзвуковое" связано со скоростью распространения давления в среде - звуковой или ударной волны. Эта скорость зависит от давления газов - чем выше, тем больше скорость - и от температуры - чем выше температура, тем выше скорость.

Потому сплошь и рядом ситуация, когда скорость - 300 м/с и это "сверхзвук", а 1000 м/с - глубокий "дозвук"."

Появились сомневающиеся в этом. Вполне обоснованно, кстати, так как теория идеального газа говорит о том, что скорость звука от давления не зависит.

Возможно мне целесообразно было бы в том тексте поменять местами "давление" и "температуру".

В меня эта зависимость (скорости звука в газах от давления, правда давления высокого - в сотни атм) "въелась" с далёкого прошлого. В детстве мне были интересны не только авиация и космос, но и оружие. Книги и журналы.

И еще тогда я прочитал, что огнестрельное оружие ограничено скоростью звука в пороховых газах - снаряд или пуля не могут иметь скорость, большую некоторой. Это ограничение обходят легкогазовыми пушками,

-2

поскольку пороховые газы "тяжелые", и скорость звука в них. даже при высокой температуре "низкая" - что то в районе 2000 м/с (это про глубокий "дозвук" в 1000 м/с).

В дальнейшем мне была интересна "пневматика", и теоретически и практически - для начала ППП - пружинно-поршневая. В то время зависимость скорости звука от давления было мне неведомо))) только от температуры.

-3

Процесс сжатия воздуха в ППП адиабатный, температура растет при сжатии, скорость пули может быть больше 330 м/с. С физикой все в порядке. И на практике так же - 360-380 м/с у "магнумов" и "супермагнумов" лёгкими пулями. Еще и "дизель" подключается - в общем тема "пневматики" для думающих и рукастых жутко интересна))) Особенно при наличии хронографа, который скорость пули измеряет (до сих пор где то на полке лежит).

Про другие системы - компрессионаая, мультикомпрессионная и ПСП (предварительная накачка) - у меня была твердая убежденность, что только "дозвук". Меньше 330 м/с - где нибудь до 290 м/с, максимум 300 м/с - не может же приблизится скорость пули вплотную к скорости звука.

-4

А "сверхзвук" - если закачать гелий. Или водород.

Прошло некоторое время. Каково же было мое удивление - да практически "разрыв шаблона" - когда я узнал на форумах (это "нулевые") что ПСП "разгоняют", лёгкой пулей и с диким перерасходом воздуха почти до 400 м/с! И это я, человек закончивший ХАИ - далеко не последний ВУЗ в СССР. Век живи - век учись, и никогда не делай бескомпромиссных заявлений... Вот тогда немного повнимательнее посмотрел на все это.

И теперь просто справочно, для аргона:

-5

И для различных газов:

-6

Интересующий нас диапазон - 250 атм или 25 МПа - для РД-180/170 - дает примерно полуторное увеличение скорости звука. Это не столь значимо, как от температуры, но влияние в случае реактивного двигателя - суммируется, на увеличение скорости звука от температуры накладывается увеличение скорости звука от давления.

Это, кстати, позволяет с значительно меньшими трудностями создавать двигатели относительно низкого давления - такие, как Ф-1 и РД-107 - меньшая скорость звука в газах в КС и меньшие абсолютные скорости движения в критическом сечении. А прямой скачек уплотнения и сверхзвуковые скорости в сопле - есть.

Помимо всех других трудностей высокого давления.

Тем более удивительно., почему Глушко не пошел по пути большой КС, как у Ф-1.

Он что, сам себе "злобный буратино" и больше 15 лет мучился с РД-170?

Объяснения этого - из серии "детский лепет".

Вот такие "косвенные доказательства" и вызывают (у меня) сомнения не позволяют поверить в официальную версию Аполлуниады.