Jeff Bezos: Simulasi Komputer Akan Kurangkan "Ujian-Fail-Fix Loop" untuk BE-4 Engine

$config[ads_kvadrat] not found

ULA Vulcan get it's first BE-4 Engines from Blue Origin (Highlight Ep 91)

ULA Vulcan get it's first BE-4 Engines from Blue Origin (Highlight Ep 91)
Anonim

Ketua Asal Biru Jeff Bezos menawarkan pembaruan hari ini mengenai pembangunan syarikat penerbangan aeroangkasa enjin roket pembakaran BE-4, yang akhirnya akan menghilangkan pergantungan Amerika pada enjin buatan Russia yang kini digunakan.

Dalam e-mel pada pagi ini kepada ahli-ahli senarai Blue Originserv, Bezos mengumumkan bahawa simulasi pembakaran BE-4 di mana oksigen tidak terbakar dimasukkan ke dalam aliran gas untuk memastikan perkara-perkara daripada terlalu panas telah berjalan dengan baik. Untuk memastikan semua yang baik dan mantap, Bezos & co. menggunakan Dinamik Fluida 3D, perkembangan terkini untuk fizik kimia. Menurut Bezos, CFD meramalkan tingkah laku atau pembakaran oksigen cecair menggunakan persamaan Navier-Stokes - menerangkan hubungan antara kelajuan, tekanan, suhu, dan kepadatan bendalir.

"Keupayaan untuk melakukan simulasi CFD membakar tidak menghilangkan keperluan untuk ujian yang ketat, tetapi ia akan memendekkan ketara gelung ujian-gagal pada pendirian ujian," tulis Bezos.

The BE-4, yang dijadualkan untuk digunakan di roket Blue Origin menjelang 2019, akan menggerakkan roket Vulcan dalam pembangunan United Alliance Alliance. ULA bersaing dengan SpaceX untuk membawa muatan swasta dan kerajaan seperti satelit dan bekalan ke Stesen Angkasa Antarabangsa.

Asal Biru mempunyai perjanjian dengan ULA di mana kedua belah pihak bersama membiayai pembangunan BE-4.

"Setakat ini, kami telah menyiapkan beberapa juta teras proses pemodelan CFD proses pembakaran BE-4," Bezos menulis dalam kemas kini hari ini. "Pemodelan preburner menunjukkan pencampuran yang baik dan keseragaman suhu hulu turbin. Data pembakaran dan suhu yang kami kumpulkan dalam ujian subscale kami kaitkan dengan ramalan CFD kami dan menunjukkan bahawa saiz preburner kami dan reka bentuk elemen penyuntik memenuhi keperluan reka bentuk. Keupayaan untuk melakukan simulasi CFD membakar tidak menghilangkan keperluan untuk ujian yang ketat, tetapi ia akan secara ketara memendekkan gelung ujian-fail-fix pada pendirian ujian. Kami akan membuat anda dikemas kini."

BE-4 agak menjadi rampasan untuk Bezos dari segi membatasi pergantungan kita pada teknologi Rusia untuk roket kuasa; kebanyakan enjin kami datang dari sana, termasuk teknologi yang digunakan oleh ULA sekarang. Setelah BE-4 selesai, Bezos dan Asal Biru akan memiliki satu lagi kelebihan dalam pertempuran abadinya dengan SpaceX dan CEOnya, saingan Elon Musk.

Berikut adalah teks penuh e-mel Bezos:

Di dalam pengisi BE-4, sebahagian kecil daripada bahan bakar gas asli cecair (LNG) bercampur dan terbakar dengan semua oksigen cecair enjin untuk menghasilkan oksigen gas panas, yang digunakan untuk memacu turbin dan memutar turbopumps. Oksigen dan LNG membakar stoichiometrically di atas 6,000 darjah Fahrenheit, dan suhu kira-kira 3,000 darjah Fahrenheit atau lebih diperlukan untuk menyalaan dan mengekalkan reaksi secara pasti. Tidak ada bahan turbin praktikal yang akan bertahan pada suhu itu, terutamanya dalam aplikasi yang boleh diguna semula. Untuk menyelesaikan masalah ini, BE-4 preburner menggabungkan oksigen yang tidak terbakar ke dalam aliran gas terbakar untuk mencairkan gas pembakaran dan mengurangkan suhu keseluruhan kepada 700 darjah Fahrenheit. Sekiranya proses pencampuran ini tidak direka dengan teliti, tempat panas dapat bertahan dalam arus dan hadkan kehidupan turbin.

Untuk merancang preburner untuk menyediakan suhu yang seragam, kami menggunakan 3-D Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk memodelkan proses pembakaran oksigen LNG dan cecair. CFD meramalkan tingkah laku bendalir dengan menyelesaikan persamaan Navier-Stokes untuk menggambarkan bagaimana halaju, tekanan, suhu, dan ketumpatan cecair yang bergerak. CFD merespon aliran, terutamanya yang juga melibatkan perubahan fasa, jauh lebih sukar kerana ia juga mesti menyelesaikan kimia bersama persamaan keadaan. Membakar CFD hanya menjadi praktikal dengan kemajuan terkini dalam model fizik kimia dan kuasa pengkomputeran.

Sehingga kini, kami telah menyiapkan beberapa juta teras proses pemodelan CFD proses pembakaran BE-4. Pemodelan preburner menunjukkan pencampuran yang baik dan keseragaman suhu hulu turbin. Data pembakaran dan suhu yang kami kumpulkan dalam ujian subscale kami kaitkan dengan ramalan CFD kami dan menunjukkan bahawa saiz preburner kami dan reka bentuk elemen penyuntik memenuhi keperluan reka bentuk. Keupayaan untuk melakukan simulasi CFD membakar tidak menghilangkan keperluan untuk ujian yang ketat, tetapi ia akan secara ketara memendekkan gelung ujian-fail-fix pada pendirian ujian. Kami akan memastikan anda dikemas kini.

Gradatim Ferociter!

Jeff Bezos

$config[ads_kvadrat] not found