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比沖(比沖和推力的關系)

xj 2023-03-27

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1、比沖是什么?能詳細解釋一下嗎?百科上的不太能理解。 2、比沖單位“秒”應該怎么理解? 3、比沖的定義 4、比沖越大推力越大嗎 比沖是什么?能詳細解釋一下嗎?百科上的不太能理解。

比沖的定義為:單位質量的推進劑所能帶來的沖量(動量的改變)。

換句話說,就是1千克質量的物質(推進劑)完全燃燒時能把1千克質量的物體在1秒內推動的距離,單位是米/秒

比沖單位“秒”應該怎么理解?

比沖的定義是每單位的燃料所能提供的沖量。如果用千克來衡量燃料,那么比沖的量綱就是速度;如果用重量(海平面處的重力)來衡量燃料,那么比沖的單位就是秒,就是本題問的那種。對于火箭發動機,由于不吸入什么外界物質,因此用動量定理直接能證明比沖(以秒為單位的)乘以重力加速度9.8就是工質的噴射速度。而量綱是速度的那種比沖直接就等于噴射速度,不過好像一般不怎么看到這種量綱的比沖。這個和書記的回答是等價的,比沖的確可以理解為保持一公斤推力時消耗一公斤燃料所需的時間。第一次聽說這個說法,很有意思。用文字來說的話,比沖指的是消耗一千克的燃料產生一千克推力所能持續的時間。說實話我不太喜歡這個定義,因為有個重力加速度被平白無故的隱含在里面。所以現在有些地方,比如維基百科的一部分頁面,比沖用上了m/s這個速度單位。根據另一個答案,這個量相當于發動機噴氣的平均速度。噴氣速度與發動機的效率直接相關,我覺得這個表示方法要好一些。實際上也就是等于以前用秒做單位的比沖乘上一個重力加速度。于是反過來理解這個秒做單位的比沖,我們可以設想這么一個情景:等于海平面重力加速度的均勻引力場的真空室內,發動機豎直向上噴氣,噴出的氣體減速至0所需要的平均時間,等于比沖。

比沖的定義

火箭發動機單位重量推進劑產生的沖量,或單位重量(力)流量的推進劑產生的推力,又稱比推力。比沖或比沖量是對一個推進系統的燃燒效率的描述。比沖的定義為:單位質量的推進劑所能帶來的沖量(動量的改變),單位為米/秒(m/s)或牛·秒/千克(N·s/kg),工程上習慣使用秒(s)。比沖越高代表效率越好,亦即可以用相同質量的燃料產生更多的動量。 發動機 有效排氣速度(m/s, kg·m/s/kg) 比沖(s) 能量(百萬焦耳/公斤) 渦輪風扇發動機 29000(actual is ~300) 3000 0.05 固態火箭 2500 250 3.0 液態發動機 4400 450 9.7 離子推進器 29000 3000 430 可變比沖磁等離子火箭 30000~120000 3000~12000 1400 比沖IS=F/夵(秒),式中F為推力(牛),夵為重量(力)流量(牛/秒)。也有使用質量流量的,則比沖的單位為米/秒或牛·秒/千克。對于固體火箭發動機無法精確測量推進劑的重量(力)流量,只能用總沖量除以推進劑的總耗量求得平均比沖。比沖是火箭發動機的重要性能參數,直接影響飛行器的射程和有效載荷。比沖決定于發動機的結構設計、工作參數和使用的推進劑。工作介質噴射流速度越大,比沖越高。由熱力計算得到的推進劑在一定工作條件下的最大可能的比沖稱為理論比沖,是衡量推進劑能量特性的重要指標。單位體積推進劑產生的沖量為體積比沖(Iv),它等于推進劑密度(ρ)和比沖(IS)的乘積,即Iv=ρ·Is,因此也稱密度比沖,體積比沖的單位為牛·秒/米3。體積比沖是綜合評定火箭發動機的一個性能參數。體積比沖大,火箭結構重量可以減小。與發動機推力、推力室推力、海平面推力和真空推力相對應,比沖有發動機比沖、推力室比沖、海平面比沖和真空比沖。

比沖越大推力越大嗎

比沖越大推力越大,比沖就是單位重量流量的推進劑產生的推力。

比沖的本質就是燃料燃燒時的“噴流速度”!所以,很多文章會告訴你,比沖越大,發動機越厲害。這很好理解,無論是火箭發動機,還是飛機上的渦噴發動機,其提供動力的原理就是燃料燃燒并向后噴射,那么,根據動量守恒,噴射物的速度越大,其帶給飛行器的反推力就越大。

比沖在單位“秒”:

這是因為,過去傳統遺留的問題,比沖有兩個單位,一個是傳統上的以“秒”為單位,一個是按照國際單位標準的“米每秒”的單位。

比沖“秒”的單位,是按照比沖這種定義來的,即:比沖就是單位重量流量的推進劑產生的推力“重量流量”聽上去是那么的別扭,它是過去的老單位,在國家標準中,已經沒有這個名字。

但是習慣上,說比沖時,還是按照單位重量流量的推進劑產生的推力來計算,結果導出的就是秒的單位,可以理解為,火箭發動機利用一公斤燃料可以持續多少秒一直產生一公斤的推力。

比沖(比沖和推力的關系)

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