erster Beitrag hier.
Ich habe gerade mit den Rocket Propulsion Elements von George Sutton & Oscar Biblarz begonnen und bin auf widersprüchliche Lösungen zwischen der achten (PDF-verknüpften) und neunten Ausgabe (meine gedruckte Version) gestoßen und möchte, dass mir jemand sagt, was falsch ist. Ich denke, die neueste Version ist fehlerhaft.
In Kapitel 2 konzentrieren sich die Abschnitte 2-3 auf Schub bzw. Abgasgeschwindigkeit (S. 32-36 der verlinkten PDF-Version, S. 31-35 meiner neunten Druckausgabe).
In Gleichung 2-13 (p.32 v8, p.33 v9) wird gezeigt, dass:
wobei F = Schubkraft, ṁ = Massenstrom, = Düsenaustrittsgeschwindigkeit, = Düsenaustrittsdruck, = Umgebungsdruck und = Düsenaustrittsquerschnittsfläche.
Der erste Term in dieser Gleichung bildet diesen Impulsschub und der zweite Term den Druckschub . Daraus wird gezeigt, dass, wenn der Düsenaustrittsdruck kleiner als der Umgebungsdruck ist, der Druckschub negativ sein und den Gesamtschub der Rakete verringern sollte.
In Beispiel 2-2 (S.35-36 v8, S.34-35 v9) beider Ausgaben wird der Druckstoß wie folgt berechnet:
Während die Edition 8-Lösung die Düsenaustrittsgeschwindigkeit jedoch wie folgt berechnet:
Ausgabe 9 berechnet:
Aus dem, was ich auf den vorherigen Seiten gelesen habe, schließe ich, dass die Überarbeitung der Lösung von v8 auf v9 falsch war. Warum sollte der Gesamtschub zunehmen, wenn der Druckschub negativ ist?
Aber ein solcher Fehler würde schrecklich dumm erscheinen - warum die ursprüngliche Lösung ändern, wenn sie richtig war? Besonders dort, wo von allen Teilen des Buches die Leser den Inhalt am meisten prüfen werden! (Oder ziemlich besorgt über ihr (Miss-)Verständnis der grundlegenden Konzepte der Raketentechnik) . Ist also v8 und meine Schlussfolgerung falsch? Oder die überarbeitete Ausgabe?
Um zusammenzufassen, was meiner Meinung nach Ihre Verwirrung aus den Kommentaren ist, versuchen Sie, zwei Aussagen/Ideen in Einklang zu bringen:
Und obwohl sie widersprüchlich erscheinen mögen, sind sie es nicht wirklich. Das erste ist nur ein ungefähres Konzept -- . Und das stimmt, bis zu einer ungefähren Genauigkeitsordnung. Wenn Sie beginnen, mehr Physik zu berücksichtigen, beginnen Sie, diesen Ausdruck zu verfeinern. Wenn Sie also Ausgangsdruckunterschiede berücksichtigen, erhalten Sie:
Es ist immer noch wahr, dass der Schub bis zu einer gewissen Genauigkeit proportional zur Austrittsgeschwindigkeit ist. Dies verbessert die Wiedergabetreue unseres Modells, um Druckunterschiede einzubeziehen. Aber beachten Sie, dass es immer noch nicht das genaueste ist, was es sein könnte - wir könnten Reibungsverluste oder Ablation oder Wärmeverluste im Allgemeinen oder eine beliebige Anzahl zusätzlicher Effekte hinzufügen, die die Genauigkeit unserer Schubgleichung verbessern würden.
Um nun die Frage zu beantworten, welche Gleichung richtig ist – die Gleichung in der 9. Ausgabe und die Gleichung, die ich oben angegeben habe, sind die richtigen Schubmodelle. Sie können sie auch an verschiedenen Stellen im Internet finden, z. B. auf den Seiten des NASA GRC . Und die Übung, die Sie auflisten, nimmt nur einen bekannten Schub, bekannten Austritts- und Umgebungsdruck, bekannten Austrittsbereich und bekannt und Neuanordnung zu bekommen . Die Algebra zu machen bestätigt also, dass die 9. Ausgabe korrekt ist.
Um nun endlich die Frage zu beantworten, "dass Unterdruckschub die Geschwindigkeit erhöht" - es liegt an der Konstruktion des Problems. Bei dieser Aufgabe wird Ihnen der Schub als konstanter Wert vorgegeben . Wenn Sie einen festen Schub und einen Unterdruckschub haben, dann muss die Geschwindigkeit höher sein, als sie ohne Druckschub oder positiven Schub für einen festen Schubwert wäre .
Mit anderen Worten, Sie lesen mehr in das Beispiel ein, als hineingelesen werden sollte. Bei einem anderen System könnte es sein, dass die Austrittsgeschwindigkeit festgelegt ist und somit ein negativer Druckschub zu einem geringeren Gesamtschub führen würde.
tpg2114
Angst
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