Jeff Bezos: Računalniške simulacije bodo zmanjšale "testno odpovedano zanko" za motor BE-4

$config[ads_kvadrat] not found

Jeff Bezos Billionaire Lifestyle | Girlfriend, Houses, Cars

Jeff Bezos Billionaire Lifestyle | Girlfriend, Houses, Cars
Anonim

Vodja modrega porekla Jeff Bezos je danes predstavil novice o razvoju vesoljskega raketnega motorja BE-4 za vesoljsko industrijo, ki bo sčasoma odpravil ameriško odvisnost od ruskih motorjev, ki jih trenutno uporablja.

V e-pošti, ki jo je danes zjutraj poslala članom združenja Blue Origin, je Bezos napovedal, da se simulacije zgorevanja BE-4, v katerih se v pretok plina vnaša nezgoreli kisik, da bi preprečile pregrevanje, dobro razvijajo. Da bo vse lepo in stabilno, Bezos & co. uporabljamo 3D Computational Fluid Dynamics, nov razvoj kemijske fizike. Glede na Bezos, CFD napoveduje vedenje ali izgorevanje tekočega kisika z uporabo Navier-Stokesovih enačb - opisuje medsebojne povezave hitrosti, tlaka, temperature in gostote tekočine.

"Zmožnost izvedbe sežiganja CFD simulacij ne odpravlja potrebe po strogih testih, vendar bo bistveno skrajšala zanko test-fail-fix na preskusni stojnici," piše Bezos.

BE-4, predviden za uporabo v raketah modrega porekla do leta 2019, bo napajal vulkansko raketno unijo United Launch Alliance. ULA je v konkurenci s SpaceXom, da prevaža zasebne in vladne tovore, kot so sateliti in dobave, na Mednarodno vesoljsko postajo.

Blue Origin se ukvarja z ULA, v kateri obe strani skupaj financirajo razvoj BE-4.

"Do danes smo zaključili več milijonov osnovnih ur CFD modeliranja procesov izgorevanja BE-4," piše Bezos v današnji posodobitvi. “Modeliranje predžiga kaže dobro mešanje in enakomernost temperature pred turbino. Podatki o zgorevanju in temperaturi, ki smo jih zbrali v našem testu, so v skladu z našimi napovedmi CFD in kažejo, da je naša preurner dimenzioniranje in konstrukcija elementa injektorja skladna z zahtevami glede zasnove. Sposobnost izvedbe zgorevanja CFD simulacij ne odpravlja potrebe po strogem testiranju, vendar pa bo bistveno skrajšala zanko test-fail-fix na testnem stojalu. Posodobili vas bomo."

BE-4 je povsem državni udar za Bezosa v smislu omejevanja naše odvisnosti od ruske tehnologije za pogon raket; večina naših motorjev prihaja od tam, vključno s tehnologijo, ki jo trenutno uporablja ULA. Ko bo BE-4 zaključen, bodo Bezos in Blue Origin imela še eno prednost v svoji večni bitki s SpaceXom in njegovim izvršnim direktorjem, konkurentom Elonom Muskom.

Tu je celotno besedilo e-poštnega sporočila podjetja Bezos:

V predžigalniku BE-4 se zelo majhen del goriva v motorju utekočinjenega zemeljskega plina (LNG) meša in pogori z vsemi tekočimi kisiki motorja, da nastane vroč plinast kisik, ki se uporablja za pogon turbine in vrtenje turbopumpov. Kisik in LNG gorijo stehiometrično nad 6.000 stopinj Fahrenheita in temperature okoli 3000 stopinj Fahrenheita ali več so potrebne za zanesljivo vžiganje in vzdrževanje reakcije. Pri tej temperaturi ne bi preživeli nobeni praktični turbinski materiali, zlasti pri uporabi za večkratno uporabo. Da bi to rešili, je predbavilec BE-4 zmešal nezgoreli kisik v ožgani plin, da bi razredčil zgorevalne pline in znižal celotno temperaturo na približno 700 stopinj Fahrenheita. Če ta postopek mešanja ni natančno zasnovan, lahko vroče točke ostanejo v toku in omejijo življenjsko dobo turbine.

Za načrtovanje predgeneratorja za zagotovitev enotne temperature uporabljamo 3-D računalniško dinamiko fluidov (CFD) za modeliranje LNG in procesa zgorevanja tekočega kisika. CFD napoveduje obnašanje tekočin z reševanjem Navier-Stokesovih enačb, da bi opisal, kako se hitrost, tlak, temperatura in gostota gibljive tekočine nanašajo. CFD reakcijskih tokov, še posebej tistih, ki vključujejo tudi fazno spremembo, je veliko, veliko težje, ker mora reševati tudi kemijo skupaj z enačbami stanja. Zgorevanje CFD je postalo praktično le z nedavnim napredkom na področju modelov kemijske fizike in računalniške moči.

Doslej smo zaključili več milijonov osnovnih ur CFD modeliranja procesov izgorevanja BE-4. Modeliranje predžiga kaže dobro mešanje in enakomernost temperature pred turbino. Podatki o zgorevanju in temperaturi, ki smo jih zbrali v našem testu, so v skladu z našimi napovedmi CFD in kažejo, da je naša preurner dimenzioniranje in konstrukcija elementa injektorja skladna z zahtevami glede zasnove. Sposobnost izvedbe zgorevanja CFD simulacij ne odpravlja potrebe po strogem testiranju, vendar pa bo bistveno skrajšala zanko test-fail-fix na testnem stojalu. Posodobili vas bomo.

Gradatim Ferociter!

Jeff Bezos

$config[ads_kvadrat] not found