关于USA的土星5号一级火箭的疑问。
箭zy-h22011/04/16喷气推进 IP:广东
在优酷看到的,点击此处查看视频

在起飞阶段,我看到尾喷口喷出来的尾焰是····没有····出了尾喷口一断距离才着的。。。 258_8d0f13029546367994cd2f554b21f.jpg 刚出尾喷口时没完全着,只是带着条带状的火。
这是为什么。这不是在浪费能量么。

解释下。
来自:航空航天 / 喷气推进
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~~空空如也
侧卫007
13年9个月前 IP:未同步
289976
个人认为这个发光不发光可能不完全是温度原因,比较复杂。航天飞机轨道器主发动机喷的那个气流是离喷口一定距离有个三角锥状蓝色火焰,其余部分几乎看不见,(记得)据wiki说那蓝色的是个马赫环。
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箭zy-h2作者
13年9个月前 IP:未同步
289977
回 1楼(侧卫007) 的帖子
终于有人愿意回贴了。
我相信那【航天飞机轨道器主发动机喷的那个气流是离喷口一定距离有个三角锥状蓝色火焰】是个马赫环,但是看视频里就觉得是在燃烧室里燃了一些,温度已经很高了,然后不知道为什么灭了,然后出了喷口才再次着起来。解释不通啊,就算是复燃焰,怎么离喷口那么进呢。
到了高空怎么复然·····并且那个是不透光的。有可能是N204+NO2么。
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warmonkey
13年9个月前 IP:未同步
290012
燃料(煤油)混合氧化剂(液氧),先在燃烧室中燃烧,这时燃料有剩余(为了保护燃烧室),喷出的是水蒸汽、CO2和煤油蒸汽,喷出的气体速度很快流量很大,一开始来不及与空气混合,到喷出一段距离才混合了,此时仍然灼热的煤油蒸汽碰到空气中的氧气发生燃烧,这就是我们看到的火焰。高空氧气不足,不能让煤油蒸汽完全燃烧,所以看到的是黑烟滚滚
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电子驱狗器
13年9个月前 IP:未同步
290037
引用第3楼warmonkey于2011-04-16 23:21发表的 :
燃料(煤油)混合氧化剂(液氧),先在燃烧室中燃烧,这时燃料有剩余(为了保护燃烧室),喷出的是水蒸汽、CO2和煤油蒸汽,喷出的气体速度很快流量很大,一开始来不及与空气混合,到喷出一段距离才混合了,此时仍然灼热的煤油蒸汽碰到空气中的氧气发生燃烧,这就是我们看到的火焰。高空氧气不足,不能让煤油蒸汽完全燃烧,所以看到的是黑烟滚滚  

说得太好了 解决了我许多年来的疑问 加1000分
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箭zy-h2作者
13年9个月前 IP:未同步
290054
回 3楼(warmonkey) 的帖子
可是,那么短的距离和空气混合·····能么。。。

还有 到了高空之后。燃烧还是那么好啊····没有滚滚黑烟呃

258_ed121303012377955bc9cba8c8371.jpg 258_56d9130301246567a4b48cbb8d546.jpg
并且到高空之后,火焰还稀成了红色·····
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samhrc
13年9个月前 IP:未同步
290058
俺理解是不是为了保护燃烧室内壁不过热,有意设计了一些喷射孔,沿着燃烧室内壁喷射一定量的燃料(可能就把这个孔打在冷却夹套上),让燃料在燃烧室内壁上形成一层气体薄膜隔开高温工质。而从燃烧室中心区域注入的氧化剂是输入燃料的理论比值,并不过多或过少。这样能避免燃烧室过热,气体在喷口以外才均匀混合燃烧不会有黑烟。
还有一种可能就是沿着内壁注入的是涡轮泵燃气发生器的废气(富氧或者贫氧),对应燃烧室喷出贫氧或者富氧比例的推进剂。当然总氧或者总燃料比例是合适的所以不会有黑烟。

~~~~~~~~~咱不太懂火箭怎么工作的,完全自己思考出来的,各位高人勿喷。
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拔刀斋
13年9个月前 IP:未同步
290205
Re:回 3楼(warmonkey) 的帖子
土星5号第一级燃尽的高度较低,空气不够稀薄
SpaceX Falcon9的第一级在高空有黑烟
发射全过程:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/XXXXXXXXXp
引用第5楼箭zy-h2于2011-04-17 11:55发表的 回 3楼(warmonkey) 的帖子 :
可是,那么短的距离和空气混合·····能么。。。

还有 到了高空之后。燃烧还是那么好啊····没有滚滚黑烟呃

258_ed121303012377955bc9cba8c8371.jpg 258_56d9130301246567a4b48cbb8d546.jpg
.......
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jetliao
13年9个月前 IP:未同步
290222
一般来说大型发动机都是贫氧的。
而且他计算氧平衡是按CO计算,主要的确是保护发动机,毕竟没什麼材料是在那种温度下抗氧腐蚀的。
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samhrc
13年9个月前 IP:未同步
290224
引用第8楼jetliao于2011-04-18 12:20发表的  :
一般来说大型发动机都是贫氧的。
而且他计算氧平衡是按CO计算,主要的确是保护发动机,毕竟没什麼材料是在那种温度下抗氧腐蚀的。


那能否如俺前面所说的,在燃烧室内壁形成一层还原性气体薄膜呢?

设想直接在燃烧室冷却夹套上开小孔肯定是不行了,燃烧室内压力肯定能高于夹套的压力。但是若在涡轮泵的同轴并联安装另一个高压柱塞泵负责注入燃料呢?或者注入加压后的燃气发生器废气(贫氧废气)。
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拔刀斋
13年9个月前 IP:未同步
290228
引用第8楼jetliao于2011-04-18 12:20发表的  :
一般来说大型发动机都是贫氧的。
而且他计算氧平衡是按CO计算,主要的确是保护发动机,毕竟没什麼材料是在那种温度下抗氧腐蚀的。


适当贫氧可以降低燃气平均分子量增加产气量(CO,H2)提高比冲
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拔刀斋
13年9个月前 IP:未同步
290232
引用第9楼samhrc于2011-04-18 12:45发表的  :
那能否如俺前面所说的,在燃烧室内壁形成一层还原性气体薄膜呢?

设想直接在燃烧室冷却夹套上开小孔肯定是不行了,燃烧室内压力肯定能高于夹套的压力。但是若在涡轮泵的同轴并联安装另一个高压柱塞泵负责注入燃料呢?或者注入加压后的燃气发生器废气(贫氧废气)。

燃料先流经夹套后喷入燃烧室,夹套内的压力高于燃烧室内的压力
液体发动机燃烧室内壁都有气膜冷却(否则早烧穿了),有的靠小孔,有的靠燃料喷头侧面贴壁喷射(边界层冷却)

燃烧不稳定性、高频振荡燃烧会破坏气膜使壁面直接暴露而迅速过热烧穿(时间不到一秒),所以危害极大
最早跟冯布劳恩一起业余搞液体火箭的瓦列尔就因为这个原因(加上试车时不隐蔽直接靠近发动机)被炸死
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箭zy-h2作者
13年9个月前 IP:未同步
290863
```````看来液机就是危险的说。
但我有个方案。就是耐压壁是一层,燃烧室是另一层。燃料通过燃烧室和耐压壁之间冷却燃烧室,并且气化。应该可以做到保护燃烧室。并且让耐压壁的温度不超过300℃吧。燃料是甲醇。氧化剂是N2O
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拔刀斋
13年9个月前 IP:未同步
291016
引用第12楼箭zy-h2于2011-04-23 18:21发表的  :
```````看来液机就是危险的说。
但我有个方案。就是耐压壁是一层,燃烧室是另一层。燃料通过燃烧室和耐压壁之间冷却燃烧室,并且气化。应该可以做到保护燃烧室。并且让耐压壁的温度不超过300℃吧。燃料是甲醇。氧化剂是N2O


那个事故出在试车时没有隐蔽,不能得出液机危险的结论,实际上固体发动机炸的更多。

外面耐压壁、中间冷却夹层,最里面燃烧室?现在火箭发动机用的夹层冷却就是这样的。
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箭zy-h2作者
13年9个月前 IP:未同步
291023
回 13楼(拔刀斋) 的帖子
看来我的想法又和现在的科技撞了。
我的这个想法原本是我自己原创的。之前的不知道现在的火箭也是这样做······

我想做的液机就是燃料就先冷却喷喉然后在到燃烧室壁。之后从燃烧室顶端进入燃烧室里,
如果燃烧室的壁用铜,那就用70%纯度的甲醇做燃料好了。
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