Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

Зачем в реактивном двигателе топливо сгорает?

Шум [1.3K] 4 недели назад

Меня интересует конкретно какую роль играет сгорание топлива в реактивном двигателе? Ведь реактивная тяга основана на отталкивания от струи, но если топливо сжигается, то тогда от чего самолёт отталкивается?

У меня есть предположение, что сгораемое топливо отталкивает какое-то вещество, от которого отталкивается самолёт =)

Спасибо за ответы =D

Так же мельком видел давно фильмы об этом, тогда по большей части ничего не понял, но особенно запомнилось то, что сказали, что-то типа того "чем двигатель больше, тем сильнее обдувается вокруг середины, тем эффективнее, но бесконечно увеличивать двигатель тоже нельзя". И вроде бы это какой-то парадокс или типа того, но в общем учёные когда только создавали реактивные двигатели, были сильно удивлены этим эффектом.

1

Когда топливо сгорает, то образуются углекислый газ и водяной пар. Их масса в несколько раз больше массы сгоревшего топлива. Пусть топливо - углеводород, среднюю формулу которого можно обозначить (СН2)n. При сгорании 1 моля топлива (масса которого 14*n) образуется n молей углекислого газа и n молей воды (водяного пара). Их суммарная масса (44*n +18*n)=62*n. Значит масса продуктов сгорания увеличивается в 62*n/(14*n)=4,4 раза.

Но самое главное, что продукты сгорания получаются горячими. А согласно закону Гей-Люссака, объём газа пропорционален его абсолютной температуре. Поэтому объём продуктов сгорания, например при температуре 1200 К (927 °С) будет в 4 раза больше, чем при комнатной температуре 300 К (27 °С).

Значит скорость истечения газов из сопла будет в 4 раза больше. А если вспомнить, что кинетическая энергия определяется по формуле E=m*v^2/2, то при увеличении массы в 4 раза и скорости в 4 раза, кинетическая энергия выбрасываемых газов будет в 64 раза больше, чем если бы топливо просто так выбрасывали бы в сопло.

система выбрала этот ответ лучшим
BAU [72.2K]
 Не, я слышал про теорию теплорода, которой объяснялось, почему продуктов сгорания меньше, чем топлива, но вот увеличение массы продуктов в связи со сгоранием это новое слово в науке. Вам не приходило в голову, что появляющийся в расчётах кислород должен так же учитываться в расчётах первоначальной массы?  4 недели назад
Шум [1.3K]
Спасибо за ответ, это правдоподобно.
БАУ, я думаю что Рафаил имел ввиду не массу, а плотность, а раз увеличивается плотность, то увеличивается масса в определённом объёме (относительно массы не сгоревшего газа в таком же объёме).
 4 недели назад
BAU [72.2K]
Плотность газа при каком давлении? Даже при десятках атмосфер в камере сгорания плотность продуктов сгорания много меньше, чем например керосина.  4 недели назад
Шум [1.3K]
Я не знаю, я лишь предположил "опечатку" в ответе)))
Вроде бы логично, то что написано в ответе. Конечно это не факт.
Можете, кстати, написать свой ответ =)
 4 недели назад
Rafail [128K]
BAU.
Конечно хорошо, что Вы такой грамотный и даже про теорию теплорода слышали. Только плохо. что Вы химию не знаете, да и с физикой и логикой тоже не в ладах. В вопросе речь идёт о самолёте. Самолёты, в отличие от ракет, воздух с собой не возят, а пользуются забортным. Поэтому, при сгорании топлива масса продуктов сгорания больше, чем масса сгоревшего топлива. Как раз на массу того самого кислорода, который вступил в реакцию.
 4 недели назад
все комментарии (еще 12)
комментировать
0

Топливо сжигается в реактивном двигателе для повышения температуры и как следствие давления газов. Если очень грубо, то в камере сгорания эти горячие газы одинаково давят на все стенки. Давление на противоположные боковые стенки уравновешивается. А вот давление на переднюю стенку камеры сгорания не уравновешивается давлением на заднюю, поскольку задней стенки у двигателя нет — там расположено сопло, через которое газы вытекают наружу. Вот и получается, что самолет действительно отталкивается передней стенкой камеры сгорания от горячих газов, которые образуются при сжигании топлива в двигателе.

0

Нет, совсем не так. Очень плохо, что вы не знаете основ физики.

Ни от чего реактивный двигатель не отталкивается. Там просто соблюдается закон сохранения импульса. В одну сторону летит газ, в другую действует сила (массовый расход в секунду на скорость метров в секунду). Это все. Горит ли топливо и газы вылетают из сопла, выпускается ли сжатый газ из сопла, кидают ли кирпичи или формируют поток ионов разогнанный электрическим полем - разницы нет.

Шум [1.3K]
Вы не ответили на вопрос "зачем конкретно сжигают топливо"!
И как слова "отталкивается­" и, к примеру, "кидают кирпичи" противоречат друг другу?
Кинул кирпич, закон сохранения импульса сработал = оттолкнулся от кирпича.
Или вы чисто решили подойти к языку буквально? =)
Тогда давайте определять, что значит слово "оттолкнуться­" =D
 4 недели назад
BAU [72.2K]
Топливо сжигается с единственной целью. Поднять температуру. В связи с подъемом температуры вырастет давление в камере сгорания. Раскалённый будет выходить через сопло, сильно расширяясь и разгоняясь (очевидно, за счёт снижения температуры). Так появится реактивная тяга.
Терминология дело десятое. Можно сказать, что луна движется вокруг земли по хрустальной сфере. Понимая под хрустальной сферой одно из решений уравнения движения точки в центральном поле тяготения. Нравится вам трактовать закон сохранения импульса, как отталкивание одного от другого - не проблема. Просто в этом случае будет сложнее запомнить, что векторная сумма масс умноженных на скорость равна нулю. А в этом весь смысл.
 4 недели назад
Rafail [128K]
"Раскалённый будет выходить через сопло, сильно расширяясь и разгоняясь (очевидно, за счёт снижения температуры). Так появится реактивная тяга". Очень грамотное объяснение. Не очень грамотных людей такой терминологией можно ввести в заблуждение, и они даже поверят Вам.  4 недели назад
Шум [1.3K]
Спасибо БАУ за ответ =)
Рафаил, так он не прав или прав? Я уже не понимаю xD
Вы спорите друг с другом, но так как я не грамотен в этой сфере, то не понимаю кто из вас прав =D
 4 недели назад
Rafail [128K]
Прав я, а он просто демагог, всё время увиливает от прямого ответа на вопрос, всё "вокруг, да около". Но нужно отдать ему должное. Всё-таки он достаточно грамотный, не зря учился в ВУЗе.  4 недели назад
все комментарии (еще 2)
комментировать
0

Если обычный моторный самолёт отталкивается от воздуха с помошью винтов, то реактивный самолёт отталкивается именно от сгораемого топлива, от горящих газов. Горящие газы также имеют плотность, как и воздух. Поэтому реактивные самолеты могут летать в ближнем космосе, где воздуха практически нет вообще и по этому же принципу летают в космосе космические корабли.

Шум [1.3K]
На зачем их поджигать? Вопрос же был заключён в этом.
Это увеличивает их плотность?
 4 недели назад
Денис Мирный [72.9K]
Кого поджигать, топливо? Чтобы оно превратилось в реактивную струю. Оно, как правило, жидкое плюс окислитель. Если его не поджечь, оно не выполнит свою работу.  4 недели назад
Шум [1.3K]
То есть это нужно для разгона струи?  3 недели назад
комментировать
Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID