超级军网关于比冲，一个百思不得其解的问题
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 18:19:33
从基本物理原理上说，为什么分级燃烧比燃气发生器的比冲高？就是因为分级燃烧的废气也进入燃烧室从喷管出？那么象F1那样的燃气发生器废气也是通过喷管排出的啊。
不管是分级燃烧还是燃气发生器，都是消耗一部分氧化剂和燃料推动涡轮泵，生成了一部分废气。难道两者的效率不应该是一样的吗？从基本物理原理上说，为什么分级燃烧比燃气发生器的比冲高？就是因为分级燃烧的废气也进入燃烧室从喷管出？那么象F1那样的燃气发生器废气也是通过喷管排出的啊。
不管是分级燃烧还是燃气发生器，都是消耗一部分氧化剂和燃料推动涡轮泵，生成了一部分废气。难道两者的效率不应该是一样的吗？
不管是分级燃烧还是燃气发生器，都是消耗一部分氧化剂和燃料推动涡轮泵，生成了一部分废气。难道两者的效率不应该是一样的吗？从基本物理原理上说，为什么分级燃烧比燃气发生器的比冲高？就是因为分级燃烧的废气也进入燃烧室从喷管出？那么象F1那样的燃气发生器废气也是通过喷管排出的啊。
不管是分级燃烧还是燃气发生器，都是消耗一部分氧化剂和燃料推动涡轮泵，生成了一部分废气。难道两者的效率不应该是一样的吗？
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
无论是增加燃烧室压力也好还是增大喷管出口直径也好，都是为了增大膨胀比。
喷管喉部连着燃烧室，燃烧室压力增大喷管喉部的压力就大。
喷管出口直径增大，喷管出口的压力就小。
分级燃烧循环把推动涡轮的废气排进了燃烧室，然后通过喷管喉部排出去。
燃气发生器把推动涡轮的废气直接排到外界或者是远离喉部的喷管中。
由于直接排到外界或远离喉部的喷管中不需要大的压力，奔着涡轮泵简单可靠经济性好的原则，燃气发生器经过涡轮后的废气压力一般都不大，f1的废气只有0.385MPa，而它燃烧室的压力是6.67MPa
f1引擎的废气排进喷管是为了给喷管降温。
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
无论是增加燃烧室压力也好还是增大喷管出口直径也好，都是为了增大膨胀比。
喷管喉部连着燃烧室，燃烧室压力增大喷管喉部的压力就大。
喷管出口直径增大，喷管出口的压力就小。
分级燃烧循环把推动涡轮的废气排进了燃烧室，然后通过喷管喉部排出去。
燃气发生器把推动涡轮的废气直接排到外界或者是远离喉部的喷管中。
由于直接排到外界或远离喉部的喷管中不需要大的压力，奔着涡轮泵简单可靠经济性好的原则，燃气发生器经过涡轮后的废气压力一般都不大，f1的废气只有0.385MPa，而它燃烧室的压力是6.67MPa
f1引擎的废气排进喷管是为了给喷管降温。
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 03:58
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
哦，get 。
我还说怎么找不到 F1 的燃气喷管呢，原来出了泵排进主喷管了。
现在知道泵后面那对由粗变细的管道是啥了。
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
哦，get 。
我还说怎么找不到 F1 的燃气喷管呢，原来出了泵排进主喷管了。
现在知道泵后面那对由粗变细的管道是啥了。
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 03:58
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
即是说，燃气发生器的也可以做得非常高压，但一高压可靠性就下来了；
想维持可靠性成本就大大飙升了；
不如索性再升那么一点点，把燃气发生器的废气压回燃烧室。
是这样吗？
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
即是说，燃气发生器的也可以做得非常高压，但一高压可靠性就下来了；
想维持可靠性成本就大大飙升了；
不如索性再升那么一点点，把燃气发生器的废气压回燃烧室。
是这样吗？
自由狼-台风 发表于 2016-4-14 11:55
即是说，燃气发生器的也可以做得非常高压，但一高压可靠性就下来了；
想维持可靠性成本就大大飙升了；
...
燃气发生器做高压之后驱动涡轮消耗的功率和燃料成比例增加，导致室压超过10MPa之后比冲不升反降。
即是说，燃气发生器的也可以做得非常高压，但一高压可靠性就下来了；
想维持可靠性成本就大大飙升了；
...
燃气发生器做高压之后驱动涡轮消耗的功率和燃料成比例增加，导致室压超过10MPa之后比冲不升反降。
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 03:58
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
如是，那为什么膨胀循环有最高的比冲呢？比如RL10B-2的室压4.412MPa比冲462s，而SSME的室压20.64MPa比冲452s。把SSME喷管直径加大就能让其比冲大于RL10B-2？
决定比冲的是膨胀比。
膨胀比是喷管喉部的压力和喷管出口的压力的比值。
如是，那为什么膨胀循环有最高的比冲呢？比如RL10B-2的室压4.412MPa比冲462s，而SSME的室压20.64MPa比冲452s。把SSME喷管直径加大就能让其比冲大于RL10B-2？
即是说，燃气发生器的也可以做得非常高压，但一高压可靠性就下来了；
想维持可靠性成本就大大飙升了；
...
燃气发生循环也可以做到高压，欧洲的火神、美国的RS68和中国的YF77，燃烧室压力都在11MPa左右，而日本的LE7是分级燃烧循环，燃烧室压力才12.7MPa
不过分级燃烧循环和燃气发生循环的泵好像不一样。
想维持可靠性成本就大大飙升了；
...
燃气发生循环也可以做到高压，欧洲的火神、美国的RS68和中国的YF77，燃烧室压力都在11MPa左右，而日本的LE7是分级燃烧循环，燃烧室压力才12.7MPa
不过分级燃烧循环和燃气发生循环的泵好像不一样。
燃气发生器做高压之后驱动涡轮消耗的功率和燃料成比例增加，导致室压超过10MPa之后比冲不升反降。
燃气发生循环的涡轮是超音速涡轮级，分级燃烧循环的涡轮是亚音速涡轮级。
涡轮泵俺不了解，燃气发生循环不能做大，是因为用了超音速涡轮级吗？
燃气发生循环的涡轮是超音速涡轮级，分级燃烧循环的涡轮是亚音速涡轮级。
涡轮泵俺不了解，燃气发生循环不能做大，是因为用了超音速涡轮级吗？
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 15:47
燃气发生循环的涡轮是超音速涡轮级，分级燃烧循环的涡轮是亚音速涡轮级。
涡轮泵俺不了解，燃气发生循环 ...
怎么不能做大，最大的F1就是燃气发生循环
燃气发生循环的涡轮是超音速涡轮级，分级燃烧循环的涡轮是亚音速涡轮级。
涡轮泵俺不了解，燃气发生循环 ...
怎么不能做大，最大的F1就是燃气发生循环
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 15:40
燃气发生循环也可以做到高压，欧洲的火神、美国的RS68和中国的YF77，燃烧室压力都在11MPa左右，而日本的L ...
10MPa左右达到最高效率点，Merlin 1D也是9.7MPa，称为sweetist point。
如果做到RD180那样上15~20MPa，比冲不升反降。
燃气发生循环也可以做到高压，欧洲的火神、美国的RS68和中国的YF77，燃烧室压力都在11MPa左右，而日本的L ...
10MPa左右达到最高效率点，Merlin 1D也是9.7MPa，称为sweetist point。
如果做到RD180那样上15~20MPa，比冲不升反降。
怎么不能做大，最大的F1就是燃气发生循环
是说燃烧室压力做大。
是说燃烧室压力做大。
10MPa左右达到最高效率点，Merlin 1D也是9.7MPa，称为sweetist point。
如果做到RD180那样上15~20MPa， ...
燃气发生循环做高压后，为什么驱动涡轮消耗的功率和燃料成正比例增加？
如果做到RD180那样上15~20MPa， ...
燃气发生循环做高压后，为什么驱动涡轮消耗的功率和燃料成正比例增加？
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 16:25
燃气发生循环做高压后，为什么驱动涡轮消耗的功率和燃料成正比例增加？
功率=流量*压强，主燃烧室燃料流量一定的情况下压强越高需要越大的功率。
然后这些功率需要由涡轮机提供，效率一定的情况下涡轮机消耗的燃料流量=功率/效率，也跟着涨。
涡轮机消耗的燃料流量占整体比例过大（约超过5%）之后得不偿失。
燃气发生循环做高压后，为什么驱动涡轮消耗的功率和燃料成正比例增加？
功率=流量*压强，主燃烧室燃料流量一定的情况下压强越高需要越大的功率。
然后这些功率需要由涡轮机提供，效率一定的情况下涡轮机消耗的燃料流量=功率/效率，也跟着涨。
涡轮机消耗的燃料流量占整体比例过大（约超过5%）之后得不偿失。
功率=流量*压强，主燃烧室燃料流量一定的情况下压强越高需要越大的功率。
然后这些功率需要由涡轮机提 ...
这里的功率是指输出功率吗？那输出功率/效率=输入功率。怎么在这里是涡轮机消耗的燃料流量？
涡轮机消耗的燃料流量的意义是什么？是输入功率减输出功率吗？
然后这些功率需要由涡轮机提 ...
这里的功率是指输出功率吗？那输出功率/效率=输入功率。怎么在这里是涡轮机消耗的燃料流量？
涡轮机消耗的燃料流量的意义是什么？是输入功率减输出功率吗？
目前的燃气发生器循环氢氧发动机，用来驱动涡轮泵的燃料比例大概在3%
如果想要提高室压，在涡轮泵效率不变的情况下，需要提高这个燃料的比例
而这一部分燃气室压较低，也没有经过很好的膨胀，产生的比冲远低于燃烧室里那些
所以如果提高室压，燃烧室里的那部分燃料比冲是提高了，但低比冲燃料的比例也增加了，实际效果并不好
如果想要提高室压，在涡轮泵效率不变的情况下，需要提高这个燃料的比例
而这一部分燃气室压较低，也没有经过很好的膨胀，产生的比冲远低于燃烧室里那些
所以如果提高室压，燃烧室里的那部分燃料比冲是提高了，但低比冲燃料的比例也增加了，实际效果并不好
目前的燃气发生器循环氢氧发动机，用来驱动涡轮泵的燃料比例大概在3%
如果想要提高室压，在涡轮泵效率不变 ...
这就是涡轮机消耗燃料流量的意义啊，明白了谢谢。
分级燃烧循环不存在涡轮机消耗燃料流量的情况，所以只要涡轮泵、管路、阀门和燃烧室性能够好，就能无限增加燃烧室压力。
是这个意思吗？
如果想要提高室压，在涡轮泵效率不变 ...
这就是涡轮机消耗燃料流量的意义啊，明白了谢谢。
分级燃烧循环不存在涡轮机消耗燃料流量的情况，所以只要涡轮泵、管路、阀门和燃烧室性能够好，就能无限增加燃烧室压力。
是这个意思吗？
2016-4-14 18:46 上传
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 18:41
这就是涡轮机消耗燃料流量的意义啊，明白了谢谢。
分级燃烧循环不存在涡轮机消耗燃料流量的情况，所以只 ...
也是有限的，上限取决于燃料能量
但目前的室压离上限还非常遥远
这就是涡轮机消耗燃料流量的意义啊，明白了谢谢。
分级燃烧循环不存在涡轮机消耗燃料流量的情况，所以只 ...
也是有限的，上限取决于燃料能量
但目前的室压离上限还非常遥远
也是有限的，上限取决于燃料能量
但目前的室压离上限还非常遥远
液氢液氧发动机和液氧煤油以及液氧甲烷发动机的燃烧室压力上限是多少？
但目前的室压离上限还非常遥远
液氢液氧发动机和液氧煤油以及液氧甲烷发动机的燃烧室压力上限是多少？
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-14 19:13
液氢液氧发动机和液氧煤油以及液氧甲烷发动机的燃烧室压力上限是多少？
煤油的话，现在预燃室混合比超过50，实际总混合比2.7
也就是说，只用了5%的化学能，提高的空间还很大
具体多少不知道
液氢液氧发动机和液氧煤油以及液氧甲烷发动机的燃烧室压力上限是多少？
煤油的话，现在预燃室混合比超过50，实际总混合比2.7
也就是说，只用了5%的化学能，提高的空间还很大
具体多少不知道
煤油的话，现在预燃室混合比超过50，实际总混合比2.7
也就是说，只用了5%的化学能，提高的空间还很大
...
主要还是涡轮前温度的限制
也就是说，只用了5%的化学能，提高的空间还很大
...
主要还是涡轮前温度的限制