Скорость массового производства против скорости массового расхода в твердотопливных ракетах

Означают ли эти два термина одно и то же? массовая производительность, массовый расход и массовый расход в твердотопливных ракетах.

Было бы лучше, если бы вы могли процитировать или дать ссылку на места, где они используются , т.е. где вы их нашли. Ответ может быть «да, в целом, если не указано иное», но там, где вы их видите, может происходить что-то еще.
@uhoh Спасибо. Я буду иметь в виду ваше предложение.

Ответы (1)

Согласитесь, что трудно дать окончательный ответ без контекста, в котором они используются. Но принимая их определения буквально исходя из терминологии:

  • массовая производительность = скорость, с которой масса продуктового газа генерируется при сжигании топлива (здесь фактически не может быть «произведено» никакой массы, но если мы смотрим на сопло, интерес представляет масса продуктовых газов, которые «производятся» с помощью горящее топливо

  • скорость массового расхода = скорость, с которой масса топлива превращается в газообразные продукты (также известная как скорость, с которой топливо сгорает)

  • массовый расход = скорость, с которой масса проходит через сопло

Исходя из этих определений, первые два равны, если единственная масса, выбрасываемая из ракеты, исходит от топлива. (Я намеренно пренебрегаю массовыми изменениями из-за стадийности, так как этот вопрос, скорее всего, в контексте двигателей/форсунок). Это разумное предположение, так как если вы меняете массу ракеты откуда угодно, кроме топлива/топлива/окислителя, значит, что-то очень не так (плавится двигатель, ломается железо и т.

Эти два условия должны быть равны массовому расходу , когда двигатель работает в установившемся режиме . Если считать контрольным объемом все сопло/камеру сгорания ракеты на поверхности твердого топлива (так, чтобы несгоревшее топливо не находилось в контрольном объеме), то, исходя из сохранения массы, любое «производимое» или «потребляемое» масса - это масса, входящая в наш контрольный объем. Эта масса может делать две вещи: выходить из сопла, протекая через него (массовый расход), или оставаться внутри какой-то части сопла.

Термин установившийся режим указывает на то, что поток в любой точке сопла не изменяется во времени, а это означает, что единица массы, которая входит в наш контрольный объем, должна выйти из него (масса на входе = масса на выходе). В противном случае у вас было бы изменяющееся количество массы в какой-то точке контрольного объема, что проявилось бы как изменение плотности в какой-то точке в зависимости от времени (не в устойчивом состоянии). Таким образом, в установившемся режиме работы все три условия будут равны.

Случай нестационарного состояния, как правило, происходит во время запуска или остановки (также в любое время, когда массовый расход изменяется, а система все еще реагирует). Массовый поток через сопло управляется давлением в камере двигателя. Когда массовый расход на входе (управляемый скоростью сгорания топлива) изменяется, система должна достичь нового равновесного давления в камере, что приводит к тому, что массовый расход через сопло равен массовому расходу на входе. Это не мгновенное событие, поскольку внезапное увеличение массового потока на входе приведет к тому, что текущее давление в камере станет слишком низким, чтобы вытолкнуть всю массу наружу, что приведет к накоплению массы и увеличению давления в камере до тех пор, пока скорости входящего и исходящего потока не сравняются.