Jeff Bezos: Računalne simulacije smanjit će "test-neuspjeh" za BE-4 motor

$config[ads_kvadrat] not found

Amazon Empire: The Rise and Reign of Jeff Bezos (full film) | FRONTLINE

Amazon Empire: The Rise and Reign of Jeff Bezos (full film) | FRONTLINE
Anonim

Šef Blue Origin-a Jeff Bezos danas je ponudio najnovije informacije o razvoju zrakoplovnog raketnog motora BE-4 u zrakoplovnoj industriji, koji će na kraju eliminirati američko oslanjanje na ruske motore koje trenutno koristi.

U e-pošti jutros članovima Plavog podrijetla, Bezos je najavio da simulacije izgaranja BE-4 u kojima se unesrećeni kisik unosi u struju plina kako bi se spriječilo pregrijavanje dobro napreduju. Da bi sve bilo lijepo i sigurno, Bezos & co. koriste 3D Computational Fluid Dynamics, noviji razvoj kemijske fizike. Prema Bezosu, CFD predviđa ponašanje ili izgaranje tekućeg kisika pomoću Navier-Stokesovih jednadžbi - opisujući međusobne odnose brzine, tlaka, temperature i gustoće tekućine.

"Sposobnost izgaranja CFD simulacija ne eliminira potrebu za rigoroznim ispitivanjima, ali će značajno skratiti petlju test-fail-fix na ispitnom stalku", piše Bezos.

BE-4, predviđen za upotrebu u raketama Blue Origin-a do 2019. godine, napajat će Vulkansku raketu United Launch Alliance. ULA je u konkurenciji sa SpaceX-om kako bi prenijela privatne i vladine korisne sadržaje poput satelita i pomagala na Međunarodnu svemirsku stanicu.

Blue Origin ima ugovor s ULA-om u kojem obje strane zajednički financiraju razvoj BE-4.

"Do danas smo dovršili nekoliko milijuna jezgrovnih sati CFD modeliranja procesa izgaranja BE-4", piše Bezos u današnjem ažuriranju. „Modeliranje predboruča pokazuje dobro miješanje i ujednačenost temperature uzvodno od turbine. Podaci o izgaranju i temperaturi koje smo prikupili u našem subskalnom testiranju koreliraju s našim CFD predviđanjima i pokazuju da dizajn našeg predburzirača i dizajnerskog elementa ispunjavaju zahtjeve dizajna. Mogućnost izgaranja CFD simulacija ne eliminira potrebu za rigoroznim ispitivanjima, ali će značajno skratiti petlju test-fail-fix na ispitnom mjestu. Ažurirat ćemo vas."

BE-4 je pravi udar za Bezosa u smislu ograničavanja naše ovisnosti o ruskoj tehnologiji za napajanje raketa; većina naših motora dolazi od tamo, uključujući i tehnologiju koju ULA trenutno koristi. Kada se BE-4 završi, Bezos i Blue Origin će imati još jednu prednost u njegovoj vječnoj borbi s SpaceX-om i njegovim izvršnim direktorom, suparnikom Elonom Muskom.

Evo cjelovitog teksta Bezosove e-pošte:

Kod predupravljača BE-4, vrlo mali dio goriva u motornom pogonu ukapljenog prirodnog plina (LNG) miješa se i gori sa svim tekućim kisikom motora kako bi se dobio vrući plinoviti kisik, koji se koristi za pogon turbine i vrtnju turbopumpe. Kisik i LNG spaljuju se stehiometrijski iznad 6.000 stupnjeva celzijusa, a temperature od oko 3000 stupnjeva celzijusa ili više potrebne su za pouzdano zapaljenje i održavanje reakcije. Nikakvi praktični materijali turbine ne bi preživjeli na toj temperaturi, osobito u primjeni koja se može ponovno koristiti. Da bi se to riješilo, pretvarač BE-4 miješa neizgoreni kisik u spaljenu plinsku struju kako bi razrijedio plinove izgaranja i smanjio ukupnu temperaturu na oko 700 stupnjeva celzijusa. Ako ovaj postupak miješanja nije pažljivo izrađen, vruća mjesta mogu ostati u struji i ograničiti život turbine.

Da bi se dizajnirao predburner kako bi se osigurala jednolika temperatura, koristimo 3-D Computational Fluid Dynamics (CFD) za modeliranje LNG-a i procesa izgaranja tekućeg kisika. CFD predviđa ponašanje fluida rješavanjem Navier-Stokesovih jednadžbi kako bi opisao kako se brzina, tlak, temperatura i gustoća pokretne tekućine odnose. CFD reagirajućih tokova, posebno onih koji također uključuju faznu promjenu, mnogo je, mnogo teže jer mora riješiti kemiju zajedno s jednadžbama stanja. Spaljivanje CFD-a postalo je praktično tek s nedavnim napretkom u modelima kemijske fizike i računalnoj snazi.

Do danas smo dovršili nekoliko milijuna jezgri sati CFD modeliranja procesa izgaranja BE-4. Modeliranje predboruča pokazuje dobro miješanje i ujednačenost temperature uzvodno od turbine. Podaci o izgaranju i temperaturi koje smo prikupili u našem subskalnom testiranju koreliraju s našim CFD predviđanjima i pokazuju da dizajn našeg predburzirača i dizajnerskog elementa ispunjavaju zahtjeve dizajna. Mogućnost izgaranja CFD simulacija ne eliminira potrebu za rigoroznim ispitivanjima, ali će značajno skratiti petlju test-fail-fix na ispitnom mjestu. Ažurirat ćemo vas.

Gradatim Ferociter!

Jeff Bezos

$config[ads_kvadrat] not found