Столько лет выпускают МиГ, а движки дымят до сих пор

Discussion in 'Engineering Retrospective' started by rgreat, Jul 14, 2013.

  1. rgreat

    rgreat FH Developer

    Joined:
    Jul 19, 2000
    Messages:
    19,553
    Location:
    Moscow,Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    в камерах сгорания первых РД-33 стояли форсунки старой редакции "без аэрации" - на бесфорсажных (форсаж сам по себе ВСЁ дожигает...) режимах, когда включалась "предельная настройка" (по приведенным оборотам - около "максимала") у них резко падала эффективность распыла топлива внутри К.С., чем и обусловливалось повышенное дымление (как на автомобиле, когда из-за переобогащённой смеси бензин в движке сгорает не полностью). Этими форсунками было снабжено немеряное кол-во рем.комплектов ... но т.к. на ТТХ движков и самолётов ЭТО практически не влияет - то не выкидывать же !
    Вот и решили :
    - в мирное время (когда демаскирующий дым ничем особым не чреват) можно использовать как старые, так и новые ("с аэрацией" -> без дыма) форсунки ...
     
  2. Ground

    Ground Well-Known Member

    Joined:
    Feb 26, 2001
    Messages:
    7,547
    Location:
    Home, Sweet Home
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Чё, предлагаешь евро-4 им ввести, чтоб не дымили и не гудели, с понижением мощности на 40%?

    Нехуй. Хорошо летают - пусть летают.
     
  3. alexzp

    alexzp Well-Known Member

    Joined:
    May 4, 2006
    Messages:
    1,262
    Location:
    Запорожье
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    То есть на расход топлива в мирное время наплевать?
    Ну думаю форсаж все не дожигает, у него к.п.д. тоже не 100%
    Ну и, черт возьми, на "показушные" самолеты "правильные" движки поставить разве не норма, это же PR или как? Или надо показать именно кондовость и отсталость?
     
    Last edited: Jul 14, 2013
  4. bimbom

    bimbom FH Beta Tester

    Joined:
    Jan 19, 2006
    Messages:
    5,876
    Location:
    Moscow, Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    На ютубе наткнулся на такое: баки наддувают азотом, который и оставляет дымный след. Сами движки топливо сжигают как надо.
    <add> Даже так: при сверхзвуковых режимах топливо здорово нагревается и дабы пресечь образование взрывоопасных паров применяют не только наддув азотом, но и азотируют само топливо. А окислы азота как раз имеют бурый цвет.</add>
     
    Last edited: Jul 29, 2013
  5. Flk

    Flk Well-Known Member

    Joined:
    Aug 21, 2002
    Messages:
    7,002
    Location:
    Izhevsk
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Коптят натуральной сажей на дозвуке.
     
  6. Boroda

    Boroda FH Community Officer

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,743
    Location:
    Moscow
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Вот это реально рукалицо.жпг
     
  7. -rust-

    -rust- Well-Known Member

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,039
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    двойная_рукалицо.жпг
    Азота в атмосфере - 78, плятт, процентов по объему.

    Однако эта скотина, вот ведь западло, никак не хочет вступать в реакцию с кислородом. При разумных температурах напрямую не образует ни наркоманского N20, ни бесцветного NO, ни бурого NO2, ни светлосинего димера N2O4 - хоть ты тресни.

    Едиственно когда заставили его реагировать с кислородом напрямую - это в при температурах свыше 6000 градусов, в искровом или дуговом разряде.
    Ну, или в НФ романе Казанцева "Пылающий остров" :)
     
  8. Boroda

    Boroda FH Community Officer

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,743
    Location:
    Moscow
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Я хотел за умного сойти, промолчал. А тут ты в деталях всё разъябьяснил :)

    Бывших химиков не бывает :)
     
  9. bimbom

    bimbom FH Beta Tester

    Joined:
    Jan 19, 2006
    Messages:
    5,876
    Location:
    Moscow, Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Не убейся.
    Я в курсе.

    http://chemistry-chemists.com/chemister/Physchemie/okislenie-azota.djvu
    http://chemistry-chemists.com/chemister/Spravochniki/svoistva-reaktivnyh-topliv.djvu

    Начиная с 1200°K, если что.

    Далее. Сажей, естественно коптят и немало. Но. Это на малых скоростях полёта с высоким парциальным давлением и с малым расходом газа. Чем выше скорость и высота тем сажи меньше. Т-6 будет сильнее коптить чем ТС-1. И немного сильнее Jp-8.

    Бурый дым есть следствие относительно высокого содержания NO2 в продуктах горения. Порядка 0.3-1%. Зависит от давления газа и температуры горения. Потому на низкой высоте на форсажных режимах его (бурого дыма) будет больше.
     
  10. -rust-

    -rust- Well-Known Member

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,039
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)


    Ну полную хрень ты пишешь, извини меня. При температуре ниже 2000 градусов равновесная концентрация NO в воздухе ничтожно мала.
    Если бы кислород воздуха мог в заметных (на глаз) количествах окислять азот воздуха - тогда бы из каждого двигателя внутреннего сгорания валил бы бурый дым. И руки автомехаников были бы не черными от смазки, а желтыми от азотной кислоты.
    А что происходило бы при запуске ракет на гидразине или гептиле - вообще страшно представить. Да, и окресности Хиросимы и Нагасаки были вы все залиты дождями из азотной кислоты.

    Даже не вдаваясь в законы термодинамики, в энергию Гиббса и в кинетику процесса можно прочитать, что , реакция окисления азота кислородом - жутко эндотермичная. То есть _поглощает_ много энергии. Какой инженер будет снижать "калорийность" ракетного топлива и повышать токсичность выхлопа?

    Единственное разумное объяснение присутствия двуокиси азота в продуктах сгорания топлива, ИМХО - это добавление чего-то типа нитрометана в топливо.
    При сгорании нитрометана азот не окисляется кислородом воздуха, наоборот, содержащийся в нитрогруппе азот (+V) восстанавливается до азота (+IV) в NO2. И при этом куча энергии высвобождается.
     
  11. isaev

    isaev Well-Known Member

    Joined:
    Dec 7, 2007
    Messages:
    2,528
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    bimbom, не спорь, это сажа :)

    Насколько я помню школьный курс органической химии, в органических соединениях степени окисления обычно не расставляют. ;)
     
  12. -rust-

    -rust- Well-Known Member

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,039
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Не знаю, спорить не буду, школьную программу уже очень плохо помню - ибо уже в те годы учил химию по вузовским книгам. Университетский курс органики помню чуть чуть получше.

    Степень окисления, валентность, и прочие упрощения - они для того, чтобы объяснить "на пальцах" :)

    Edit: и да, я, похоже, слажал со "степенью окисления" , спасибо за придирку.
    Если считать "на пальцах", то углерод менее электроотрицателен чем азот :)
     
    Last edited: Jul 30, 2013
  13. bimbom

    bimbom FH Beta Tester

    Joined:
    Jan 19, 2006
    Messages:
    5,876
    Location:
    Moscow, Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Всё дело в процентах. Выход NO до 1% при оптимальных условиях. С NO2 чуть хуже, но порядка 20-40% от NO. Кстати, поршневые ДВС не оптимальны для образования NO, т.к. при резком снижении давления и температуры происходит обратный процесс с образованием N2.
    При запуске Протонов как раз много чего образуется азотосодержащего и жутко вредного.
    Сравнение со смазкой здесь к чему?

    Я правильно понимаю, доки по ссылкам не читал, да?
    Происходит реакция окисления N2 атомарным кислородом, образующимся при горении, и там термобаланс несколько иной.
    А насыщение топлива азотом хоть и снижает энергоотдачу, зато более безопасно в плане пожаробезопасности. Для Ту-144 применяли двойное азотирование, т.е. насыщение топлива N2 и наддув баков в полёте. Т.к. при сверхзвуковом полёте топливо в нагревается до 140°С в крыльевых кессонах, что уже чревато.

    Про нитрометан не пишут, а так всякие присадки есть.
     
  14. bimbom

    bimbom FH Beta Tester

    Joined:
    Jan 19, 2006
    Messages:
    5,876
    Location:
    Moscow, Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    А где я говорил, что сажи нет? Сажи достаточно, от неё и чёрный дым, но и окислы азота присутствуют, что тот дым "подкрашивают".

    Согласен, что мой первый пост на эту тему можно прочитать, что дым только от окислов азота. Но я писал, только за бурый цвет. А сажа будет до тех пор, пока в топливе будет присутствовать углерод.

    Но, в зависимости от высоты, скорости и режима двигателя меняется и состав выхлопа, а с ним и цвет. На крейсерском режиме на высоте дыма практически нет.
     
  15. -rust-

    -rust- Well-Known Member

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,039
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Что такое "оптимальные условия"? ИМХО, ты говоришь что-то невразумительное - ибо концентрация NO в равновесной смеси растет с повышением температуры.
    Зависимость такая:
    [​IMG]
    Достичь "оптимальных условий" просто помешает расплавление конструкции.

    Увы, ты заблуждаешься, ситуация обратная. Для того, чтобы в смеси остался NO, нужно резко снизить температуру (в старину так называли "закаливание" смеси). Иначе при плавном понижении температуры равновесие смещается в сторону исходных кислорода и азота. Это азы химии, и вроде даже как в советской школе этому учили.

    Кратко пролистал.
    Спасибо, что пытаешься объяснить мне, что такое свободные радикалы и цепные реакции, но, боюсь, меня уже учили этому и на куда более серьезном уровне.
    Ты на самом деле считаешь, что атомарный кислород береться сам по себе, и на разваливание молекулы кислорода не нужно тратить энергии? На то, чтобы развалить молекулу кислорода на атомы, уходит куча энергии.

    Поискал про "азотирование топлива", ничего внятного не нашел, наткнулся на длинные тред тут:
    http://www.forumavia.ru/forum/7/3/3268878985174710628951181538873_1.shtml

    Сложилось впечатление, что азотирование - это процесс "выдувания" того ничтожного количества воздуха (кислорода), который растворен в керосине, и замена этого кислорода азотом. Для предотвращения окисления этим самым растворенным кислородом топлива при нагреве.

    Мой поинт простой - добавление незначительного количества _азота_ в керосин никак не может магически привести к появлению "лисьего хвоста" диоксида азота в выхлопной трубе. Хотя бы потому, что в с воздухом в камеру сгорания этого самого азота поступает в десятки/сотни/тысячи/миллионы раз больше (за конкретными цифрами лазать лень).

    Человек, утверждающий, что растворенный в топливе азот начинает "гореть" и давать "лисий хвост", производит на меня впечатление недостаточно грамотного.
     
  16. bimbom

    bimbom FH Beta Tester

    Joined:
    Jan 19, 2006
    Messages:
    5,876
    Location:
    Moscow, Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    1200°K уже достаточно для начала выработки NO. Разве не так?

    "Закаливание" идёт при более высоких температуре и давлении нежели имеющих место в ДВС. Расход воздуха (и мощность) современных поршневых ДВС много ниже ТРД. Выход NO также ниже. Плюс, в поршневых ДВС широко применяется дожиг картерных газов, что в ГТД сделать проблематично. Ещё, в поршневых ДВС выход NO на срезе выпускной системы двигателя заметно больше чем на выходе выпускной системы (глушителя).


    Если "развалить" не молекулярный кислород, а находящийся в топливе, то энергии нужно значительно меньше, нет?


    Похоже. И, не только окисления, а ликвидация образования топливно-воздушных смесей в баках — при нагреве

    Я говорю только про окраску дыма в бурый цвет на околофорсажных режимах при малом расходе воздуха на малой высоте. Углеродную копоть никто не отменял.
     
  17. isaev

    isaev Well-Known Member

    Joined:
    Dec 7, 2007
    Messages:
    2,528
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Не могут они, понимаешь, не могут(С) :)
     
  18. -rust-

    -rust- Well-Known Member

    Joined:
    Jan 23, 2000
    Messages:
    5,039
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    И комнатной температуры достаточно. И даже при -100 градусах по цельсию, смешав полкубометра азота с полукубометром кислорода, ты сможешь обнаружить в реакционной смеси молекулу-две окиси азота.
    Тоже можно считать "началом выработки NO".


    Ерунда. Эффект резкого охлаждения реакционной смеси проявляется для этой реакции всегда. Термодинамика и кинетика - два столпа химии.
    Термодинамика показывает, в какую сторону идет реакция и "на сколько процентов" она проходит. Кинетика - насколько быстро эта реакция протекает.
    Смысл "закаливания" - резко, очень быстро снизить температуру, чтобы замедлить скорость протекания обратной реакции. И "заморозить" реакционную смесь на том проценте превращения, который был при высокой температуре, не дать продукту "разложиться" на исходные компоненты, как это было бы при очень медленном охлаждении.

    А теперь перечитай свой постинг ранее - ты постулировал прямо противоположное вот тут



    Опять заблуждаешься.
    Что значит "не молекулярный кислород"?
    Если у тебя кислород растворен в топливе - то это будет тот же самый молекулярный кислород, что и в воздухе. И на диссоциацию его на атоме нужно будет затратить столько же энергии.

    Ну мы нафлудили, пора модераторов звать ветку отрывать начиная отсюда :)
     
  19. rgreat

    rgreat FH Developer

    Joined:
    Jul 19, 2000
    Messages:
    19,553
    Location:
    Moscow,Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Задай этот вопрос руководству стрижей. :)
     
  20. bimbom

    bimbom FH Beta Tester

    Joined:
    Jan 19, 2006
    Messages:
    5,876
    Location:
    Moscow, Russia
    Re: Ну чего там в России? (альтернативный топик)

    Ага, можно. А сколько было молекул изначально?
    Короче, не будет там даж долей процента.

    Mea culpa, не прав.
    Имея данные, что ГТД больше «выдаёт» окислов азота на выхлопе чем поршневые ДВС, предположил механизм образования. Но, скорее всего, это из-за разных выпускных систем двигателей. В ГТД для снижения содержания оксилов азота не так много возможностей, в основном, это снижение температуры горения при некоторой потере тяги, увеличение степени двухконтурности и снижение оборотов ротора. Для военных двигателей это малоприменимо.


    Хорошо, а если отойти от «термической» модели образования оксидов азота в сторону «быстрого образования NО» по Фенимору? И рассмотреть другие механизмы?
    http://vestnik.kpi.kharkov.ua/files...0%BE%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0/Dvs/2008_1/6.PDF