ВИФ2 NE

	От	jazzist
	К	Bigfoot
	Дата	01.08.2021 01:07:46
	Рубрики	Прочее; WWII; ВВС;

Re: Вы какой-то...

>> А мощность та же...
>Затем, что никто не хотел ничего делать с хорошо работающим АМ-42 и искать добра от бобра. Поэтому на НВ просто забили. Никто не гнал завод в шею доводить НВ на 42м.

про бобра к зоологам. Ничего конкретного по АМ-42НВ сказать Вы не можете.

>>В Перми получили выигрыш во взлетной мощности без изменения фаз газораспределения.
>Гораздо меньший. И фазы потом-таки МЕНЯЛИ. Не сильно, но меняли - увеличили угол перекрытия. Все по Покровскому.

Отнюдь. Взлетная 82ФН 1850 л.с. была достигнута без изменения газораспределения, а после его изменения она не поменялась. Изменили ГР "с целью повышения надежности работы клапанов впуска (переднего и заднего ряда цилиндров) и облегчения работы клапанных пружин".

>С хорошим карбом (доведенным до ума Б-С, а не ВК-82) они бы сняли с 82Ф как бы не больше, чем с ФН. Хотя, наверное, небольшой выигрыш от НВ все равно мог случиться, т.к. давление наддува маловато.

Точно такая же Ваша фантазия, как и "десятки учебных боев инструкторов МиГ-9 на аэродроме поселка Сейма". У Вас нет фактов для таких утверждений.

>>Из текста "четко и однозначно" следует, что на Ил-10 и Ту-1 испытывали АМ-43НВ. Не, не так?
>Из текста следует, что 1) интеркулер был на обоих вариантах, 2) на варианте с НВ сняли на 150 л.с. больше. Остальные не относящиеся к делу фантазии не комментирую.

Вы непоследовательны. На самолете Ту-1 стояли моторы 43В. А Ваше начетничество, формально следуя тексту Котельникова, должно сказать Вам, что на нем были 43НВ. Точно так же и с интеркулером. На самом деле вместо фактов, хронологии, чертежей у вас тут те же самые фантазии.
_______________

>Думаю, по поводу энтальпии Вы тоже только щеки надуваете, а спроси Вас поглубже о физическом смысле этой величины - полезете в учебники. И не факт, что осмыслите. :) Впрочем, мне это фиолетово.

Поглубже? Конечно, полезу в учебник. За 30 лет, с тех пор как меня с этим познакомили, мне ни разу на работе не понадобился потенциал Гиббса. А вот "полная энтальпия течения + подведенные/отведенные теплоты + различные виды работы (в том числе техническая работа) = const" это простейшее уравнение энергии в газовой динамике и я умею им пользоваться. А Вы - нет. Поэтому не понимаете, что Вам пишут пожилые люди с фирмы Роллс-Ройс.

>>Вот и все методы фирмы Р-Р. Они считали, что выигрыш в работе сжатия позволил поднять наддув.
>Они считали, что понижение температуры смеси позволяет увеличить весовой заряд. Ни про какие выигрыши в работе сжатия Хукер не пишет, не выдумывайте.

Не, не пишет. В приложении 4 не пишет. Он же для нормальных людей книжку писал, а не для знатоков термодинамических потенциалов, которые несколько раз подряд цитируют про 7 процентов
Actually we selected the eye of the supercharger as in this position we gained about 7 per cent improvement in compression ratio of the blower due to the temperature drop from fuel evaporation.
а что это значит, видимо, так и не понимают.

Хукер привел выражение нагрева в ПЦН, которое в системе СИ выглядит как "квадрат скорости колеса на максимальном радиусе делить на 1000". Сие выражение получается из того, что, пренебрегая потерями, квадрату этой скорости равна адиабатическая работа сжатия в ПЦН. Которая, в свою очередь, будет равна изменению энтальпии
Lад = U^2 = ср*Т1*(пи^(2/7)-1).
Т1 температура на входе ПЦН
пи - степень повышения давления.
2/7 это (гамма-1)/гамма.
Работа Lад постоянна, т.к. постоянны обороты мотора и скорость колеса U. Если взять стартовые параметры Т1=288К, пи=1690/740=2,3, то элементарно посчитать, что, понижая Т1 на 25К, получим увеличение пи на 6,4%. Сравни с текстом Лавси. Если не предполагать испарения до ПЦН, то для получения пи2=1,064пи1 придется затратить больше работы. Это и есть выигрыш в работе. В самом первом сообщении этого топика на первом листочке внизу есть два рисунка p-V диаграмм, один из них и поясняет сие обстоятельство, если Вы умеете читать p-V диаграммы. Хукеру в приложении 4 об этом писать было не надо, он рассчитывал, что его читатели представляют себе дело.

Отсюда следует прямой вывод, что в анализе Ройсов принималось, что всё топливо успевало испарится до ПЦН и далее они пользовались адиабатическими выражениями с новой начальной температурой, а вовсе не вот это имело место:
>можно упростить расчеты, принимая испарение топлива до цилиндров полным.

Хукер о полном испарении до ПЦН написал несколько раз.

Кстати говоря, Вы в самом начале с очень таинственным видом утверждали, что непосредственный впрыск англичанам не очень был нужен именно из-за инжекции топлива перед ПЦН. В этом была их особая фича, и это Вы вычитали из мурзилок. На самом деле, сравнимого эффекта можно добиться, выпрыскивая топливо после ПЦН в горячий воздух. Об этом знали немцы, однако предпочли этой системе непосредственный впрыск. А в Ваших мурзилках, выхватив фразу у Хукера, выставляют немцев идиотами, которыми они не были. Хукер:

Let me now add that the Germans paid a large penalty for their fuel injection. When the fuel is fed before the supercharger, as on the Merlin, it evaporates and cools the air by 25°C. This cooling enhances the performance of the supercharger, and increases the power of the engine, with a corresponding increase in aircraft speed, particularly at high altitude.

я Вам переведу, а то Вы иногда не понимаете по-английски: This cooling enhances the performance of the supercharger - "это охлаждение улучшает характеристики ПЦН". Вот где он писал о выигрыше в работе, не в приложении 4, а там, где Вы не читали. К Хукеру вернемся ниже.
________________

Перейдем к испарению капель, хотя мне очень не хотелось загромождать и вообще терять время на изложение этого вопроса.

>В данном случае - несложно. Потому как примитивные расчеты, не учитывающие распределение капель по размеру, термическую диффузию и распределение по времени пролета до цилиндра бессмысленны. Это только в случае "мерлина" с Б-С можно упростить расчеты, принимая испарение топлива до цилиндров полным.

>Вы разницу между конструкцией форсунок и давлением топлива у этих карбов вообще улавливаете? Или Вы не понимаете, что все эти факторы будут сильно влиять на каплеобразование, которое, собственно, будет определять скорость испарения? Ваше рисование эскизов демонстрирует лишь Ваше непонимание сути проблемы. Хоть Вы и надуваете щеки про particle velocimetry.

Для смутно знающих законы сохранения поясняю: на двух листочках стартовом сообщении приняты наиболее выгодные для Вас условия - всё топливо, не испарившееся до ПЦН, испарилось в ПЦН, всеми гидравлическими потерями пренебрегается, никаких пленок бензина на твердых поверхностях итд итп. Если же говорить о том, чего Вы вообще ни хрена не знаете, а именно: форсунки, каплеобразование и испарение капель (про диффузию это Вы не подумав, от балды тэксть, при тех скоростях, температурах и давлениях эффекты малы, капли друг друга чувствуют плохо), так вот, если говорить о каплях, то предварительно надо заметить, что интегральные законы сохранения, выраженные в удельной теплоте парообразования, должны соблюдаться всегда.

Кое-какой опыт с методом PIV у нас есть с 2009 г. Я не думаю, что на форуме есть очень много людей с достаточными знаниями про капли.

Для карбюратора Бендикс-Стромберг характерен малый перепад давления, 5-5,5 пси, около 0,4 атм. При перепаде 5,5 пси из простейшего Бернулли получаем для бензина скорости капель на выходе форсунки корень(2*0,4*101325/750) около 10 м/с.

Теперь нужен диаметр сопла форсуки. У Бендикса клапанно-сопловые форсунки, поэтому диаметр нужен приведенный для щелевого сопла. Конструктивно форсунки Бендикса для авиационного карбюратора выглядят примерно так

[261K]

Приведенный диаметр сопла можно определить по расходам топлива. Для Мерлина расходы 230-240 г/лс/час на крейсерском режиме, что дает секундные расходы топлива 70-110 г (при 1100-1700 л.с.). Поскольку перепад давления постоянный и известен, то легко оценить приведенный диаметр из секундного расхода топлива. Для плотности 750 кг/м3, скорости 10 м/с и расхода 110 г получаем площадь 0,11/750/10. Форсунок в Бендиксе с Мерлина 66, как следует из этой фотографии, 8 штук, по одной под каждым лепестком вихрегенератора

[534K]

Это дает приведенный диаметр d(сопло)=корень(4*0,11/750/10/8/pi), примерно 1,5 мм.

Имеется туева хуча корреляций, описывающих диаметры получающихся при распаде струи капель. Самая ходовая отечественная d(капли)=0,9*d(cопло)*We^-0.5, число Вебера тут надо взять по диаметру сопла, скорость в число Вебера надо поставить сумму квадратов скорости струи и потока воздуха, т.е. 10^2+65^2, поверхностное натяжение бензина 0,02 Н/м, плотность воздуха 1,3 кг/м3, холодный. We = ро_в*квадрат скорости*d(сопло)/пов. натяжение, получаем We(сопло) примерно 430. В итоге из этой корреляции имеем медианный диаметр капель по объему (т.е. такой, который делит совокупность капель пополам по массе, а не по размеру) 66 мкм. Есть еще куча корреляций, но они длинные, мне неохота их тут приводить, напр. очень известная Нукуямы и Танасавы, или вот Weiss, Worsham (1959) Atomization in High Velocity Airstreams. Эта хороша тем, что не надо вообще знать диаметры сопел, надо знать массовый расход жидкости. Вейсс-Уоршэм дают число Вебера капли (отношение скоростного напора газа к поверхностному натяжению, теперь We по диаметру капли) вдали от форсунки, далеко после распада струи. Причем они ее получили как для впрыска по потоку, так и против потока. Для Мерлина расходы топлива даны выше. При скорости 65 м/с (740 мм. рт. ст. перед ПЦН, которые я взял как типичные при работе мотора на станке) Вейсс и Уоршэм сразу скажут, что вдали от форсунки числа Вебера капель медианного диаметра будут около 10, что даст диаметр 42 мкм.

При столь малых перепадах давления и небольших скоростях воздуха порядка 50 м/с при распыливании медиану даже 10 микрон получить будет трудно. Это проза практической жизни. Мне неохота тут далее разворачивать обзор по распылу, легко найти соотв. литературу.

После распыла капли довольно быстро "вмерзают" в течение и двигаются почти со скоростью потока. Крупные капли могут распадаться на мелкие. Критическое число Вебера распада около 10. А до числа Вебера 14, согласно известному результату М.С. Волынского, с образованием ультрамелкодисперсных фракций (сдирание жидкости) капли не распадаются, а просто делятся на несколько (2-4) примерно одинаковых. Для капель не 40-50 мкм, а крупных, скажем, 100-200 мкм, числа Вебера 10-14 дают огромные отн. скорости 20-40 м/с. После завершения распада струи и вмерзания капель в поток даже крупные 100-200 мкм капли, если дожили до этого момента, то уже не распадаются на более мелкие, так и летят целыми, 40-50 мкм тем более.

Сколько времени в потоке живет не претерпевающая распад капля бензина до испарения? Сейчас не 1945, а 2021, люди наработали массу результатов по этому поводу. Ак. Раушенбах, напр., работал по теме. Или можно посмотреть работы А.Л. Стасенко по испарению жидкого азота. Вот статейка, поясняющая самые ходовые модели
https://www.itmo.by/conferences/mif-6/Section%205/5-45.pdf
хорошо известны числа Фурье для капель, например, тех же авторов
http://modern.science.triacon.org/ru/issues/2010/files/papers/2/220-225.pdf
(см. рис. 3, легкокипящие ацетон, этанол при 70 град, их давление насыщенного пара порядка того, что у бензина)
Числа Фурье испарения окажутся не менее 5-7. Переводя для капли бензина диаметром в 40-50 мкм это безразмерное время в физическое, имеем жизнь длительностью десятую секунды. Т.е. при характерной скорости потока 50 м/с во всасывающей системе ДВС "вмороженная" в поток капля пролетит 5 метров до испарения. А по сему наплевать и на точный вид распределения капель по размерам, медианного диаметра достаточно. Зависимость от степени обогащения смеси слабая. И для бедных, и для богатых смесей оценка времени жизни в десятую секунды так и останется, время испарения капли слабо зависит от соседей для таких соотношений воздуха и бензина. Десятая секунды это 5 метров. Даже 0,05 с это 2,5 метра. Много моторов с 5 метрами трубопроводов? Рост температуры при сжатии смеси в ПЦН просто не успевает сказываться, диаметры ПЦН это всего лишь 30-35 см. Более того, в ПЦН высокие скорости на колесе и крупные капли начинают размазываться по его поверхности, они не летят вдоль линий тока, а средние успевают пролететь, мало что заметив. Мелкие, конечно, поиспаряются все до и внутри ПЦН. Но это не значит, что в ПЦН испарится бОльшая часть топлива. Она испарится во всасывающем патрубке, где время пребывания в горячем газе дольше. В реальной жизни внутри ПЦН получаем все те радости, перечисленные Г.Серовым в его статье про М-82.

Чтобы Вы лучше себе представляли проблему испарения капель в потоках, скажу, что капли воды диаметра 10 мкм при Т воздуха 293К живут до испарения секунды, капли глицерина 1 мкм вообще вечность по масштабам времени течения, поэтому их и применяют в PIV. Но они оседают, установка покрывается глицерином. В том числе и по этой причине мы некоторое время назад рассматривали замену глицерина на другую подходящую жидкость, но не менее технологичную.

Т.е. вот это вот всё "распределение капель по размеру, термическую диффузию и распределение по времени пролета до цилиндра" - пустопорожняя трескотня человека, в реальности с каплями не сталкивавшегося. Иначе бы цифры в голове были.

>>Фигура 6 в указанном отчете. Предложенная корреляция для температуры работает для пяти двигателей разных моделей, 4 звезды и V-1710.
>Во-первых, 7. Даже тут ошиблись.

У Вас нервы, да? Мелочно придираетесь...

>Ну и в целом это ни о чем. Потому как параметры зависимости для данных из Ref.5 совершенно иные. В частности, коэффициент, _якобы_ определяющий полноту сгорания там не 390, а... мамма мия, аж 600! Что больше предельного значения 530 из отчета. Там даже степень при скорости нагнетателя другая. И в Summary там пишут только про те самые 4 "твин уоспа", которые и использовали для испытаний. Ну и с аппроксимациями... Если взять и по-человечески саппроксимировать поверхность, заданную многопараметрической функцией (а тут как минимум две переменных, если в качестве отклика брать разницу температур) широко используемыми ныне алгоритмами, то, подозреваю, неопределенность (погрешность) в вычислении параметров будет сопоставима с величиной параметра. По-любому, делать какие-либо оценки на основе подобным образом вычисленных величин - это тыкать пальцем в небо.

"широко используемыми ныне алгоритмами" - ныне метод наименьших квадратов изменился? Причем тут алгоритмы реализации МНК?! Принцип минимизации суммы квадратов отклонений точек от искомой аналитической зависимости со времени, не знаю... Гаусса... не меняется.

" коэффициент, _якобы_ определяющий полноту сгорания там не 390, а... мамма мия, аж 600!" - полноты сгорания? Топливо еще до цилиндров не долетело. Корреляции строить не умеете, как и зачем это делается не понимаете. "Как 390? Там же 600!" - так реагируют бухгалтеры. В этом отчете (ссылка НАСА теперь что-то не работает у меня)
https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc61878/
построена физическая корреляция из трех влияющих на процесс величин (нач. Т, рост Т в ПЦН пропорционален U^2, испарение топлива пропорционально обогащению смеси). Это нормально для физиков и их кривая хорошо идет около точек при больших оборотах
https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc61878/m1/18/

а корреляция с членом 600F/A это просто математическая подгонка без какого-либо физического смысла. Там есть свободный член 60-70. Он просто всегда поднимает температуру. Это чисто математический трюк и сделано для того, чтобы учесть тот факт, что при малых оборотах топлива испарится меньше. Степень при скорости из той же серии математических трюков в угоду МНК.

Результат этого американского отчета состоит в том, что на дистанции от карба к примерно середине впускного патрубка испаряется только 70% топлива. Причем это верно для разных моторов. Это хорошо соответствует тому, что известно вообще об испарении капель. Автор этой статьи
https://www.enginehistory.org/members/articles/ACEnginePerfAnalysisR-R.shtml
имеет достаточно опыта в ДВС и более чем резонно сомневается в правильности 25К, принятых на Роллс-Ройсе, тем более вообще до ПЦН. Более того, имеются указания на то, что практика НАКА времен 1945 г при оценке адиабатических температур во впускной системе состояла в том, что они просто прибавляли 10К к измеренным температурам. Это соответствует поправке на испарение во всей впускной системе именно 0,5 кг бензина, а не полному испарению топлива перед цилиндрами. И, более того, этот Роберт Дж. Раймонд правильно оценил то обстоятельство, что в ПЦН испарится не более 30-35% топлива. Остальное будет испаряться уже в нагретом потоке во впускном патрубке. Отсюда не так уж и важно где будет карбюратор - до ПЦН или после. При впрыске в горячий газ достичь приличного положительного эффекта от охлаждения испарением топливом будет возможно. Поэтому немцы не сильно беспокоились на счет размещения карбюраторов.

Я в предложенной выше модели течения вообще допустил испарение не менее половины топлива до ПЦН. Это было сделано в угоду Вашему начетничеству, поскольку требовалось рассмотреть всё-таки не Мерлин, а М-82.
________________________________

Поскольку у Вас просто очень поганый язык, то теперь займемся тем, кто и когда врёт.

>Мне тоже не приносит удовольствия топтаться по Вашим бредням. Но терпеть глупость и вранье я тоже не собираюсь.

смотрите как хорошо получается:
участник kcp:
>Похоже англичане вообще не испаряли бензин до нагнетателя
участник Bigfoot:
>Именно так. См. конструкцию карба типа Бендикс-Стромберг.
участник jazzist:
>Они вообще считали, что ВСЁ топливо испаряется до ПЦН, именно об этом писал сэр Хукер
участник Bigfoot:
>И все его представления об испарении топлива до нагнетателя - это 40-41й год. "Харрикейн", "мерлин" XX. Лавси был начальником Хукера (еще очень молодого и не столь опытного) и разбирался в проблеме несколько глубже. Поэтому лучше читать Лавси.

>>Да прочитал я этого Лавси, не тужьтесь. Лучше найдите книгу сэра Стенли Хукера Not Much of an Engineer. Он работал на Р-Р как раз тогда, как раз этим занимался. Приложение 4 Supercharging the Merlin Engine
>Да прочитал я этого Хукера, не тужьтесь

Мало того, что Лавси Вы не поняли, из его статьи прямо следует (и выше это показано), что и он принимал за данность полное испарение до ПЦН, так Вы не знаете и кем он был. И не читали Вы "этого Хукера".

С Вами было вот что - Вы узнали от меня о существовании этого мемуара, скачали его и кинулись пялиться в приложение 4. В нем Вы вычитали: the Chief Experimental Engineer (who was my immediate boss) was A. C. Lovesey. Это дало Вам повод фантазировать насчет молодости, неопытности и т.д. и т.п. А вот главы про Мерлин в самом тексте Вы не читали (ну саму книгу, след-но, не читали). А читали бы, то знали бы, что Стенли Хукер был на Роллс-Ройсе главным по нагнетателям (From now on you are in charge of supercharger development), это случилось еще до того, как его назначили замом Лавси. Еще бы Вы узнали, что это Хукер, к примеру, предложил двухступенчатый ПЦН и добился его внедрения. И Вы бы узнали, что между Лавси и Хукером было четкое разделение обязанностей:

The departure of Ellor and Barrington in 1940 left a hole in the staff at Derby. Rubbra was appointed Chief Designer in Barrington’s place, and Lovesey was promoted to Chief Experimental Engineer to replace Ellor. To my great satisfaction, I was invited by Lovesey to become his chief assistant, and moved into his office. Now my engineering education really began. His remit to me was: ‘You look after the performance of the engine, and I will deal with the mechanical side’.

Лавси никогда не занимался термодинамикой и аэродинамикой ПЦН. Это по поводу "разбирался в проблеме глубже".

Хукер считал время работы над ПЦН Мерлина настолько важным периодом своей карьеры, что на склоне лет вставил в свои мемуары куски отчета, выполненного во время войны. На фирме не было более глубоко понимающего проблемы ПЦН человека, чем Хукер. Именно поэтому его направили на тему ТРД.

Но Вы этого не знали, книгу не читали. Итого: Вы - лжец.

Про обледенение я позже расскажу, если время найду, ни в процессы, ни в матчасть Вы не врубаетесь и в этом случае.

ша-ба-да-ба-да фиА...