Почему пламя ракетного двигателя обычно чистое/прозрачное на сопле?

Это продолжение вопроса о том, почему пламя второй ступени Falcon 9 было невидимым вне атмосферы. См.: Почему пламя второй ступени Falcon 9 невидимо? .

Это был хороший ответ по сравнению с огненным шаром, который можно увидеть при взлете. Однако это подняло второстепенный вопрос: почему чрезвычайно горячий газ и/или плазма больших ракетных двигателей не светятся ярко в видимом спектре, будь то в вакууме или нет?

В частности, говорят, что температура больших космических ракетных двигателей достигает ~ 3500 К. Почему он не светится ярко от желтого до тепло-белого цвета чуть ниже сопла?

Испытание главного двигателя космического корабля (RS-25), 1981 г., НАСА.

Обратите внимание, что это водородно-кислородный двигатель (SSME/RS25), который имеет гораздо более слабый видимый шлейф, чем углеводородные двигатели. Я знаю, что у нас есть несколько QA о внешнем виде выхлопного шлейфа на сайте; ты искал такие?
Видимая часть — первый ударный ромб, вызванный стоячей волной в перерасширенном сверхзвуковом выхлопе. Если вы прокрутите этот вопрос вниз, uhoh поделился несколькими красивыми фотографиями, показывающими увеличенный вид. space.stackexchange.com/questions/16926/…
Я думаю, что на это будет дан ответ уже в ответах на один из этих
@RussellBorogove, я довольно много искал. Я вижу множество ответов, в которых обсуждаются различные химические свойства и то, как разные виды топлива сгорают с разными видимыми результатами. Но я не нашел ни одного, в котором обсуждалось бы, почему черный ящик на 2000-3500К (то есть любой выхлоп на 2000-3500К) не светится из-за тепла, даже если он не горит.
Хороший связанный с этим вопрос: «Каковы видимые элементы пламени?». Для меня газы должны быть прозрачными и поэтому пламя всегда невидимо. Также обратите внимание, что ваш вопрос не относится к SRB.
@ManuH Газы непрозрачны . Например, газообразный йод очень фиолетовый. И то, что мы называем «прозрачной» атмосферой, н ≊ 1.0003 .
связанные с физикой. СЭ: Что определяет цвет пламени?
@Manu H Знаете ли вы причину, по которой это явление не происходит в srbs и других ракетах? Это из-за типа топлива, черного тела?

Ответы (2)

Я не нашел [ответ на сайте], в котором обсуждается, почему черный ящик 2000–3500 К (то есть любой выхлоп 2000–3500 К) не будет светиться из-за тепла, даже если он не горит.

Согласно этой статье , газы не ведут себя как идеальные черные тела.

Когда тепло вводится в газ, энергия в основном перераспределяется по поступательным степеням свободы и не используется для управления излучением ... Если правильно рассмотреть отражение и поступление, становится просто понять, почему газы никогда не могут излучать как черные тела.

Если присмотреться, все «пламя» в точке окисления прозрачно. Только немного позже во времени и, следовательно, немного дальше в пространственном измерении, нагретые продукты окисления испускают фотоны по мере их охлаждения, что приводит к тому, что мы называем «пламенем». Увидеть это можно на газовой плите, или на сильно горящем полене.

Когда дело доходит до современных ракетных двигателей, я не знаю, как далеко пролетают частицы выхлопных газов, прежде чем они остынут настолько, чтобы генерировать видимые фотоны. Как отмечают некоторые из комментариев, некоторые виды топлива не создают видимого пламени — так же, как и некоторые виды топлива для гоночных автомобилей.

Почему пламя ракетного двигателя обычно чистое/прозрачное на сопле?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v