پیشرانه موشک و قضیه برنولی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3266

سپاس: 5491

جنسیت:

تماس:

پیشرانه موشک و قضیه برنولی

پست توسط rohamavation »

در ابتدای گزیده کتاب درسی آمده است که سوخت با فشار زیاد به گاز تبدیل میشه. آیا این یعنی که طبق قضیه برنولی، سرعت گاز کمه
اما آیا این واقعیت که یک رانش سرعت وجود دارد با عبارت فوق فرق نداره
آیا شکل نازل مسئوله
من فقط به این دو بخش با هم برسی میکنم. معادله برنولی در مورد چگونگی تغییر فشار و سرعت با حرکت یک بیت سیال در طول خط جریان است. از بقای انرژی آن بیت سیال ناشی میشه
پس بیایید آن را دنبال کنیم. در ناحیه احتراق، گاز داغ و تحت فشار زیاد است، اما خیلی سریع حرکت نمیکنه. سپس از نازل عبور می کند، جایی که گاز سرعت می گیره و فشار کاهش می یابه. این در ابتدا زمانی به حد خود می رسه که فشار درست در انتهای نازل به فشار اتمسفر کاهش یابد. در آن نقطه گاز با حداکثر سرعت ممکن حرکت می کند و تا آنجا که ممکن است فشار احتراق به سرعت تبدیل شده است. (شما می خواین که حداکثر فشار را به دست آورید)
در فضا، می توانید آن را جلوتر ببرید، اگزوز را به فشار کمتری برسانید و سرعت بیشتری بگیرید. سرعت بیشتر نیروی رانش بیشتر ه این مزیت داشتن یک موتور "خلاء" در مرحله بالایی موشکه
راه دیگری برای فکر کردن به آن، بدون استفاده از معادله برنولی، بلکه به همان اندازه معتبره، فکر کردن به گاز وسط نازل است. فشار زیاد از سمت محفظه احتراق و فشار بسیار کمتری از سمت اتمسفر/خلاء فشار می آورد. چه خواهد کرد؟ از محفظه احتراق به سمت خارج شتاب می گیرد و همانطور که میشه سرعت می گیره.معادله برنلی فقط برای نقاطی که سیال زیر صوت سفر می کنه قابل استفادیه طبق اطلاعات من، بخش همگرا نازل/محفظه از برنلی استفاده می کند. با کاهش حجم محفظه، سرعت گاز افزایش می یابد. در نقطه ای که به سرعت مافوق صوت میرسه دیگر لزوماً اعمالنمیشه. بنابراین طراحی معمولی در اینجا متوقف میشه.
اگر بخواهیم همینطور ترک کنیم، متوجه می‌شویم که انرژی زیادی هنوز در گاز وجود دارد، زیرا وقتی موشک را ترک می‌کند، ستون تا حد زیادی در جهت شعاعی منبسط می‌شود. اکنون می توان انرژی اضافی را با استفاده از فشار گاز مافوق صوت برای شتاب بیشتر داس در جهت محوری مهار کرد.
حدس من این است که نیروی واکنشی از راه رفتن نازل استفاده میشه. تنها کاری که نازل باید انجام دهد این است که با سرعت کمتری نسبت به گاز به تنهایی منبسط شود. بنابراین یک لوله طولانی پس از حداکثر همگرایی تمام چیزی است که لازم است، که وقتی فشار گاز نزدیک به فشار اتمسفر است متوقف میشه
تصویر

ارسال پست