uschen написал(а):Вы умножили давление 120 на площадь сечения сопла, но это не будет тяга. Тягу считают - или по импульсу, какой вылетел за секунду. Или давление у стенок * площадь по всей поверхности камеры сгорания. Но надо учитывать, что газ движется к выходному отверстию вдоль стенок, при этом его давление меньше. Т.е. сказать просто "120 умножить на площадь дырки" - это занизить тягу
Не согласен. В смысле, хочу поспорить о нюансах. Заодно, если соизволите, с Вашей помощью , и просвещусь в этом новом для меня теоретическом вопросе газодинамики.
По факту, meo voto, ситуацию можно описать достаточно просто, без использования страшных поверхностных интегралов.
Если некий (пусть, цилиндрический) резервуар (Лаваля, на время, отодвинем в сторонку) с "виртуальным" газом, давление в котором многократно (100...200 раз) превышает "забортное", внезапно обретает "дырку" по центру (для простоты) одного из торцов, нарушается нулевой баланс всех сил, приложенных изнутри к его стенкам (внешние, пока, не учитываем). Что-то, тск, проваливается в "дырку". Условимся, что мы рассматриваем случай, когда в рассматриваемом временном отрезке "запас" газа непрерывно по щучьему велению за счёт горения ТТ пополняется, сохраняя условно постоянным уровень давления в резервуаре на целом торце.
Так вот, при мгновенном появлении "дырки" (допустим, нано-атто-зепто-секундном выбивании виртуальной "пробки", на самом деле - прозаичной заглушки) сила давления газа, приложенная к противоположному торцу, не будет полностью скомпенсирована аналогичной силой, приложенной к дырявому торцу (внешнее давление, напомню, игнорируем, по причине его малости). То есть, пусть и на мгновение (об этом дальше), но появится постоянная по величине ненулевая равнодействующая всех внутренних сил, которая направлена по оси цилиндра в сторону противоположную направлению истекания газа.
И эта сила, та самая "тяга" (!), по крайней мере, в начальный момент (пока газ в резервуаре не пришёл в движение), однозначно, будет строго равна произведению величины внутреннего давления газа на площадь "дырки".
Далее, когда газ босиком "рванёт" в "дырку", скорее всего, а таки, и однозначно (!), давление на внутренние стенки резервуара уже не будет равномерно постоянным, и на торце с "дыркой", по сторонам от неё, оно упадёт ещё существенней, по сравнению с противоположной стороной. "Дырка", опять же, виртуально "расширится". Этим, meo voto, и будет обусловлено появление некой условной дополнительной составляющей силы тяги, а последняя, и создаст ускорение перемещения "резервуара" в пространстве, необходимого для достижения заданной скорости к моменту иссякания ТТ. Там, у 9М38, вроде, максимальное давление в камере сгорания достигает 157 атмосфер, а это уже (для моего примера с "произведением") 11100 кг силы тяги.
Вот, картинка, в подтверждение моих суждений.
Сопло же Лаваля, meo voto, предназначено для устранения нежелательного эффекта повышения давления окружающей среды, примыкающей к "дырке" с критическим сечением (в итоге, снижения силы тяги), за счёт газа, истекающего из неё с возрастающей сверхзвуковой скоростью, а также адиабатического понижения его температуры. За счёт чего, собственно, и достигается хороший КПД этого теплового двигателя.
Отредактировано meovoto (2016-10-30 16:08:08)