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レス数が1000を超えているけど、まだ書けるかも知れないよ。

≡≡ 面白いエンジンの話−13 ≡≡

1 ::2014/08/17(日) 18:19:59.33 ID:7tVQe2Ea.net
ここは、
内・外燃機関、風・水車、波浪フロート、船の帆、空・水・油圧モーター、電気・静電モーター、等々、
「タイトル名」はエンジンとなっておりますが< 原動機全般 >に関し情報交換を行うスレッドです。

前スレ
≡≡ 面白いエンジンの話−12 ≡≡
http://hello.2ch.net/test/read.cgi/kikai/1361264966/

31 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 01:00:14.59 ID:iJq6JUuA.net
それ、ペットボトルロケットじゃね?

32 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 02:23:03.32 ID:VLAoL3Fd.net
> 相変化
LE-7A - Wikipedia
 ttp://ja.wikipedia.org/wiki/LE-7A
> LH 2 はLH 2 ターボポンプにより昇圧され、まず主燃焼器の壁面とノズルスカートを冷却し、気体水素(GH 2 )となる。
> また液体酸素 (LOX) は同様にLOXターボポンプで昇圧され、91%が主燃焼室に送られる。
> 残りの9%はさらに同軸のプリバーナポンプで昇圧され、プリバーナに送られGH 2 と燃焼し、
> 750Kのタービン駆動用ガスを生じる。
という訳で、LE-7Aの場合は
・液体水素:主燃焼室とノズルスカートを冷却する際に蒸発ガス化
・液体酸素:プリバーナ用の9%はプリバーナ内での気体水素との燃料で加熱ガス化
      残りの91%は記述が無いが、主燃焼室で加熱ガス化すると推定される

うん、やっぱり液体→気体で相変化してると考えた方が自然っぽい?

33 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 04:36:07.14 ID:wYqrLKr/.net
>>32
気体に相変化してるのは余熱段階であって、熱機関としては気体になってからの本加熱なんじゃね?
気体燃料と液体酸素との主燃焼と言っても、この場合完全燃焼しても気体燃料が大幅に余る超燃料リッチ
これは燃料冷却してる訳じゃなく、燃料を熱機関の作動流体として使ってるから
なので普通の大気を使ってるジェットエンジンとは燃料と酸素との立場が逆で、水素って作動流体に酸素って燃料を吹き込んで燃やして高温化してる
作動流体の変化としては主燃焼室に入る前に気化してて、熱を産むための燃料である比較的少量の液体酸素が液体なだけなので、作動流体の相変化はしてないと見るべきじゃ?

34 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 07:15:06.77 ID:3bc/7lxs.net
>>33
ジェットエンジンで大気→圧縮機→燃焼器→タービン→噴射ノズル→大気という一連のプロセスを考慮するように、
ロケットエンジンの燃料タンク→ターボポンプ→燃焼室外壁→プリバーナ→タービン→燃焼室→ノズル→外気
という一連のプロセスを、熱機関として一般的なサイクルである圧縮→加熱→膨張→冷却に当てはめると、
圧縮行程がターボポンプで実行される形になることが発見できる。
で、ターボポンプを通る流体は、燃料・酸化剤どちらも液体となっている。
つまり、液体を加圧して、次の加熱プロセスで気化させているサイクル、つまりランキンサイクルと重なる。

> 気体に相変化してるのは余熱段階であって、熱機関としては気体になってからの本加熱なんじゃね?
ランキンサイクルに基づく一般的な過熱蒸気機関の場合、サイクルのp-v線図では横一線になる加熱プロセスは
液体水を飽和まで加熱する節炭器→液体飽和水を加熱蒸発させて飽和蒸気を発生させる主ボイラ→
飽和蒸気を更に加熱して過熱蒸気を供給する過熱器、という3段階に分離して構成されている。
ロケットエンジンの場合は節炭器と主ボイラが一体化していて、燃焼室が過熱器に相当すると解釈できる。


まぁ、ロケットエンジンは燃料タンクと外気の圧力が大きくズレるので、サイクルとして「閉じない」のだが。

35 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 08:59:17.90 ID:wYqrLKr/.net
>>34
ロケットの燃料として水素を液体で積んでるのは、もっと軽量化できる積み方が無いからだけでしょう
スラッシュ水素のように固体と液体が混ざった状態にしてもっと高密度に積もうとするくらいで
まあ冷却材としても使ったりはしてますが
ロケットとしての成り立ちはともかく、ロケットエンジンにとっては、水素が液体の意味は無く、気体の水素の方が都合が良いくらいなんで
https://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/425/425238.pdf
(1)液ガス燃焼の高効率化
通常酸素は液体,水素は気体の状態(超臨界で作
動するエンジンもあるが,その場合でも圧縮性の面
ではこの表現が近い)で噴射され,酸素が微粒化さ
れ拡散混合燃焼する.

36 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 19:28:23.29 ID:8qcqYK1w.net
>>35
作動流体が液体の場合と気体の場合で、逆仕事を少なく済ませることができるのはどっちだ?

37 :名無しさん@3周年:2014/09/08(月) 19:46:00.07 ID:hVC8M83q.net
海法エンジンにも興味を持ってあげてください

38 :名無しさん@3周年:2014/09/09(火) 00:59:29.63 ID:DR4i4KUa.net
ちょっと聞いていい?

子供の玩具で「ポンポン船」ってのがあるじゃん?
焼玉エンジンの方じゃなくて、外燃機関(?)で、
ボイラ(?)の中の水を熱して沸騰させパイプから吐き出して推進、
ボイラの中が真空になってパイプから水を吸い込んで、また沸騰して…って繰り返す奴。
「崖の上のポニョ」にも出てきてた奴ね。

少し調べてみたんだけど、アレって玩具用しかないよね?
人が乗るサイズで実用化した例って無いんかな?
効率は悪いけど、構造が極めて単純で燃料を選ばないから、
途上国とかで昔使ってたとかありそうだと思ったんだけど。

39 :酒精猿人:2014/09/09(火) 01:08:47.09 ID:8K3oCi3N.net
やはり燃料を『故意に』液体に拘ったか

じゃけぇランキンサイクルで説明できたら
と〜〜〜っくのとっくの昔に先人が

>>37
うむ。魚雷魚雷魚雷魚雷魚雷魚雷魚雷魚雷魚雷

40 :名無しさん@3周年:2014/09/09(火) 05:39:13.77 ID:T8Y5bL5G.net
>>38
スケールファクターを鑑みると、人間が乗れるサイズではボイラ管の間欠噴射サイクルが維持できない悪寒。

>>39
「故意」も何も。
なら、液体をターボポンプで加圧する現状システムと液体をガス化してからコンプレッサーで加圧するシステムで、
より少ない逆仕事で所要の燃焼室圧力を達成するのがどっちになるか、p-v線図なりT-s線図なり描いてみ?

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