Дирижабли себя ещё покажут!

[dragon.nur]

Ну, коли переходить к арифметике... Теплоперепад с 600 К до 400 К -- это, вообще-то совсем не 40-50, а вовсе даже 20-25 % КПД фактически теплофикационной турбины, и сама турбина либо размером с небольшой дом, либо множество мелких с тонкими паропроводами высокого давления (ёмаё, какая насыщенная и интересная жизнь будет у механиков. Правда, недолгая). Если хочется 800 К (около 30 % та же турбина и на один-два венца лопаток больше) -- ну что ж, ваши паропроводы становятся монструозными, и вместе с первыми венцами турбин изготавливаются из дорогущих аустенитных сталей. Я ещё пока не говорю про размеры парового котла и газоходов, а также про железнодорожные составы пожираемого топлива.

И всё придётся теплоизолировать асбестом, а уж поверх -- довольно тонким пено-фенопластом. Который тоже пригодится для теплоизоляции внутренней оболочки от наружной -- ибо есть такой простой эмпирически расчёт - для всего каких-то 40 градусов перепада достаточно 16 кв.см рассеивающей поверхности на ватт мощности без принудительного обдува (от набегающего потока), т.е. в полёте квадратный метр внешней оболочки у вас легко рассеивает киловатт.. Вот они где ваши 2 порядка. С учётом того, что ваш дирижабль летит в лучшем случае в слое воздуха температурой -20 зимой у земли, а на высоте будет ещё -40 (всего-то 6-7 км), то перепад с 400 К до 240 без промежуточной изоляции -- это ещё полтора поряда, хехе. Ячеечки не технологичны -- стыки под ними, их обследовать надо, и защищать от коррозии корпус.

Даже если вводить противоток пара в оболочке для минимизации теплоперепадов и (что немаловажно) механических напряжений, и с теплоизоляцией, и что отдельный геморрой по установке отводящих паропроводов) нужно запланировать сброс по теплу почти 700 мегаватт (60 тонн соляра в час, ПОЛТОРЫ ТЫСЯЧИ ТОНН В СУТКИ). И везде бороться с конденсацией воды. На схеме атомный реактор БН-350 условно не показан, да.

Изменено 24 Jan 2013 пользователем dragon.nur

[Че Бурашка]

и сама турбина либо размером с небольшой дом

И что?

ибо есть такой простой эмпирически расчёт - для всего каких-то 40 градусов перепада достаточно 16 кв.см рассеивающей поверхности на ватт мощности без принудительного обдува

Есть не менее простой закон Фурье. По которому 3 ватта на метр воздуха.

т.е. в полёте квадратный метр внешней оболочки у вас легко рассеивает киловатт..

Рассеивает у вас. У меня стенка с 400 К воздухом не обдувается.

С учётом того, что ваш дирижабль летит в лучшем случае в слое воздуха температурой -20 зимой у земли, а на высоте будет ещё -40 (всего-то 6-7 км), то перепад с 400 К до 240 без промежуточной изоляции -- это ещё полтора поряда, хехе.

В какой-то альтернативной физике. В нашей градиент температуры в законе Фурье стоит в первой степени.

Ячеечки не технологичны

И что?

стыки под ними, их обследовать надо, и защищать от коррозии корпус.

Вот "технически грамотных" не выучивших закон Фурье и отправим этим заниматься.

[dragon.nur]

Ещё раз для технически суперграмотных -- у вас либо конвекция в ячейке, либо тепловые потери вдоль ваших "плёночек" (долговременная устойчивость которых при 400 К тоже под вопросом). Так что первичная теплоизоляция -- нужна. иначе вернёмся к исходнику и 20 кт для объекта в километр длиной -- это всего по двадцать тонн на погонный метр длины. мне начинать считать вашу оболочку?

Изменено 24 Jan 2013 пользователем dragon.nur

[Че Бурашка]

Конвекция в ячейке не будет слабой из-за малого градиента температуры.

[sanitareugen]

Оговорка по Фрейду?

Не будет слабой.

Чистая правда, будет сильной. То есть никакой "воздушной теплоизоляции" у Вас не будет. Можно, конечно, вместо пустого места с воздухом ставить ячеистый материал. Тогда конвекцию уберём. Собственно, упомянутый вспененный полипропилен это сюда. Только вот метровая изоляция будет весить килограмм триста на кв. метр, площадь у нас 50 миллионов квадратных метров, общая масса изоляции 15 миллионов тонн...

Изобретайте уж антиграв. Реалистичнее будет.

Как говаривал по аналогичному поводу патер Браун: "Мне легче поверить в невозможное, чем в неправдоподобное".

[Димончик]

По тепло изоляции видел какие то очень легкие, но 300 градусов для полимера многовато.

[Че Бурашка]

Ещё раз для технически суперграмотных -- у вас либо конвекция в ячейке, либо тепловые потери вдоль ваших "плёночек"

Коэффициент теплопроводности древесины 0.15. У ткани или полиэтиленя не сильно больше.

долговременная устойчивость которых при 400 К тоже под вопросом

Асбест, стекловолокно. А в ФБП аэрогель и ни каких ячеек.

мне начинать считать вашу оболочку?

Используя "имперические правила" вместо формул? :grin:

Чистая правда, будет сильной

Доказательства разумеется воспоследуют?

Собственно, упомянутый вспененный полипропилен это сюда.

Еще на прошлой странице был полиуретан. Хотя это придирки.

Только вот метровая изоляция будет весить килограмм триста на кв. метр, площадь у нас 50 миллионов квадратных метров, общая масса изоляции 15 миллионов тонн... Изобретайте уж антиграв. Реалистичнее будет.

Зачем мне антиграв если есть аэрогель с плотностью 1-2 кг/м3?

Как говаривал по аналогичному поводу патер Браун: "Мне легче поверить в невозможное, чем в неправдоподобное".

Это проблемы патера.

но 300 градусов для полимера многовато.

300 градусов кого? Кельвина - это комнатная температура. 300 цельсиев ни кто не предлагал.

На самом деле у парового дирижабля есть критические недостатки. Но наши "технически грамотные" коллеги их, разумеется, не заметили. Например для озвученного километрового дирижабля 20+ кТ - это взлетный вес. А взлетная масса булдет на 17 кТ больше - масса пара в баллоне. Эти 17 килотонн воды надо испарить как можно быстрее для минимизации потерь при контакте с тем самым воздухом в баллонах (они тут разумеется жесткие). Так что стартовать такой дирижабль сможет только от специальной испарительной станции. И остановка машины в воздухе, как подсказывает нам Кэп, приводит к снижению с последующей посадкой. Одним словом недостатки самолета при скорости дирижабля.

[sanitareugen]

Нет, просто названные недостатки мелки по сравнению с полной невозможностью создания указанного чуда. А аэрогель... Забывая о механических свойствах и вовсе не думая о стоимости - Ура! Всего-то 15 тысяч тонн дополнительной нагрузки, вместо 15 миллионов!

[Че Бурашка]

Нет, просто названные недостатки мелки по сравнению с полной невозможностью создания указанного чуда.

Хоть один физический закон нарушаемый "чудом" назвать не затруднит? Без этого заявления о невозможности создания безосновательны.

Всего-то 15 тысяч тонн дополнительной нагрузки, вместо 15 миллионов!

Неправда ваша. Площадь поверхности 690 800 м2 что при плотности 2 кг/м3 и толщине 1 метр дает 1 381 тонны. Весом воздуха в геле пренебрегаем - его компенсирует Архимед.

[dragon.nur]

"Турбина с небольшой дом" весит много. Локальная нагрузка на ваш статосрат, имеющая очень нехорошую характеристику.

Предыдущий пойнт про "просто две оболочки" вам, как вы уже внезапно убедились, приходится снять?. Минимальная температура пара в баллоне взята как 400 К, это, естественно, не 300 Ц, но тоже ничего хорошего для пластиков. Про заоблачную цену аэрогелей вам уже тоже натыкали. Про плёночки и конденсацию водяного пара, который по такому периметру просто обязан будет сифонить (и особенно по низу: конденсат-то вода, а вода дырочку найдёт) -- вы тоже забыли, да. Отбор конденсата то же весёлым будет, хехе. И ещё раз напоминаю про массу котла в 1 гигаватт тепловой, даже если упираться в "перегретый" КВГ-3Д, ваш кораблик будет нести ещё тысячу тонн силовой установки, трубопроводов высокого давления будут километры (и сотни метров горячих газоходов -- оно, конешно, подогрев бесплатный -- но вот прочности не добавляет, и сопротивление на выхлопе турбины котлоагрегата растёт).

Сопромат -- он, да, тоже вполне себе эмпирический был. Итак, ваша оболочечка с избыточным давлением пара в пол-атмосферы (иначе её сомнёт банальным порывом ветра, во избежание релеевской волны "морщин") выдерживать по тридцать килоньютонов на погонный миллиметр длины. При массе ленточки в 20 кг и длине оной "ленточки" далеко за полкилометра "обечаечка" получается как минимум из углеволокна, 3 ГПа (и это однонаправленная, нагруженная только на растяжение), а ещё надо нести паро- и водоплотную изоляцию, хехе. Где ж ваш обещанный едрёный бронегондон дерижопль из броневой сталюки? неужто порвало при наполнении? ась?

Изменено 25 Jan 2013 пользователем dragon.nur

[sanitareugen]

Кстати, избыточное в пол-атмосферы это полуторное увеличение плотности пара.

[dragon.nur]

Это была ловушка не для Вас . Тогда уж сразу строить с РБМК в кобальтовой оболочке -- и никаких проблем, сам себе дирижабль, сам себе ядрёнбидон и засиратель территорий.))

[Че Бурашка]

Предыдущий пойнт про "просто две оболочки" вам, как вы уже внезапно убедились, приходится снять?

Вы уже выучили закон Фурье?

Предыдущий пойнт про "просто две оболочки" вам, как вы уже внезапно убедились, приходится снять?

Можно и не снимать. А вспомнить что при конвекции воздух идет вверх и отдает тепло не всей внешней стенке а только 1/4 ее площади. И если закон Фурье таки найти можно узнать что скорость передачи тепла пропорциональна градиенту температуры.

И ещё раз напоминаю про массу котла в 1 гигаватт тепловой

Полезная мощность двигателей по аналогии с Гинденбургом 7 мегаватт, но накинем до 10. Поскольку увеличение теплового потока на два порядка из-за конвекции вы так и не обосновали, а КПД 1 % был не у всякой тепловой машины, фиксирую попытку подлога.

[sergey289121]

Подъемная сила и следовательно масса более 20 килотонн. Порядка 30 кг на квадратный метр баллона. Это все на дешевом пожаробезопасном газе.

Это значит что его можно как ЛК защитить?

400 К

Это всего лишь 126,85С

Нет, просто названные недостатки мелки по сравнению с полной невозможностью создания указанного чуда. А аэрогель... Забывая о механических свойствах и вовсе не думая о стоимости - Ура! Всего-то 15 тысяч тонн дополнительной нагрузки, вместо 15 миллионов!

Каких-то 5Кт ПН Вы НЕ заметили.

[Nicsamarsci]

Паровой дирижабль мог бы получится если заменить воду на аммиак например. Во первых он сам по себе легче воздуха, а во вторых может служить очень удобным рабочим телом с меньшей теплотой парообразования чем вода в паровой турбине, такие проекты были. 

Вообще это ещё для немцев в ПМВ была отличная тема вместо наполнения цеппелинов водородом, тем более аммиак они могли тогда уже получать в значительных количествах. В таком дирижабле даже балласт не нужно брать собой, а регулировать высоту полета путем изменения температуры газа в балонах, или переодически сжижая его прям на борту.

Изменено 3 Mar 2023 пользователем Nicsamarsci

[dragon.nur]

они могли тогда уже получать в значительных количествах

Габеровский процесс в БАСФ? он весь уходил в производство взрывчатки и удобрений. Хотя если учесть химикалий из Оппау -- может и получилось бы что, и обошлось бы без первого килотонного взрыва.

Изменено 4 Mar 2023 пользователем dragon.nur

[sanitareugen]

Молярная масса аммиака -17. То есть подъёмная сила меньше, чем водорода, в (29-2)/(29-17)=2.25 раза. Соответственно надо увеличивать объём. Если же рассчитывать на нагрев, то для того,чтобы сравняться с водородом, нужно нагреть до (считая температуру окружающего воздуха 300К) 2550К=2367Ц. Можно ограничиться нагревом до температур, которые выдержит оболочка,  скажем, с 300К до 350К, и потребный объём увеличится всего лишь вдвое. Вопрос, однако, сколько топлива истратится на подогрев.

[Nicsamarsci]

Так тут как раз и будет уместна паровая турбина, у которой много лишнего тепла надо отводить. Скажем такая установка будет питаться мазутом, а аммиак будет рабочим телом. Нагретый газ после турбины будет направляться в оболочку,  а из нее выводится обратно более холодный газ дляконденсации и повторного использования.

http://www.zaosi.com/content/79-ammiachno-parovoy-dvigatel

Изменено 4 Mar 2023 пользователем Nicsamarsci

[sanitareugen]

Конечно, считать надо. Но подозреваю, что если обычный дирижабль тратит на тонно-километр в 3-5 раз больше самолёта, то такой будет в 30-50 раз...

[sanitareugen]

Габеровский процесс в БАСФ?

Аммиачная вода. Отход коксового производства. Наполнить дирижабль, может, и хватило бы и без Габер-Боша, но вот насчёт полёта...

[Serafim]

Конечно, считать надо. Но подозреваю, что если обычный дирижабль тратит на тонно-километр в 3-5 раз больше самолёта, то такой будет в 30-50 раз...

А мы схитрим и будем греть атомным реактором. Каково?

[Нкоро_]

Каково?

Панково. Каждая авария тяжелого транспорта (аналога речного сухогруза по сути) засира... заргязняет как Чернобыль.

[sanitareugen]

Панково. Каждая авария тяжелого транспорта (аналога речного сухогруза по сути) засира... заргязняет как Чернобыль.

РИТЭГоносцы. Для бомбардировки США из Японии. С экапажами из камикадзе.

[Nicsamarsci]

Атомный дирижабль с  нагретым аммиаком в качестве подъемного газа это тема конечно, фактически неограниченное время полета и колоссальная грузоподъёмность, но для технологии  первой пол. 20 в. подошла бы и мощная паротурбинная установка на мазуте, дёшево и сердито. Паротурбинные самолёты немцы проектировали ещё в конце ПМВ!

Изменено 4 Mar 2023 пользователем Nicsamarsci

[Serafim]

Панково. Каждая авария тяжелого транспорта (аналога речного сухогруза по сути) засира... заргязняет как Чернобыль.

Не обязательно если реактор хорошенько защитить. Не так много вариантов при которых он будет отвесно падать с большой высоты. Правда весить оно будет не мало. Ну можно побольше дирижабль сделать, чего стесняться. Правда аммиак тут наверное уже лишний, можно как Циолковский предлагал на горячем воздухе в цельнометаллической оболочке. 

РИТЭГоносцы. Для бомбардировки США из Японии. С экапажами из камикадзе.

Не, над океанами собьют и кораблики лучше подойдут. Нужна какая то такая геополитика что бы между державами была пустыня. Условно холодная война Кайзеррейха с Японией в 50-е 70-е с серой зоной от Синая до Магадана. Удобно летать в Индию через Кавказ и Иран/Мьянму и над Сахарой снабжать колонии в центральной Африке. И чтобы не было радиобоязни. Например ЯО на поле боя вообще не применялось. И Циолковский после ПМВ уехал в Берлин где его аэростатные идеи пришлись ко двору 

 

Изменено 4 Mar 2023 пользователем Serafim