Jeff Bezos: Ang Computer Simulations ay Magbabawas ng "Test-Fail-Fix Loop" para sa BE-4 Engine

$config[ads_kvadrat] not found

Blue Origin BE-4 Engine Progress (Feb 2020)

Blue Origin BE-4 Engine Progress (Feb 2020)
Anonim

Ang Blue Origin na punong Jeff Bezos ay nag-aalok ng pag-update ngayon tungkol sa pagpapaunlad ng kumpanya ng aerospace ng BE-4 na rocket engine ng pagkasunog, na kalaunan ay aalisin ang pag-asa ng Amerika sa mga engine na ginawa ng Russia na kasalukuyang ginagamit nito.

Sa isang email na ito sa umaga sa mga miyembro ng Blue Origin listserv, inihayag ni Bezos na ang BE-4 combustion simulations kung saan ang unburned oxygen ay ipinakilala sa stream ng gas upang mapanatiling mabuti ang mga bagay mula sa overheating. Upang mapanatili ang lahat ng magaling at matatag, si Bezos & co. ay gumagamit ng 3D Computational Fluid Dynamics, isang kamakailan-lamang na pag-unlad para sa pisika ng kemikal. Ayon kay Bezos, hinuhulaan ng CFD ang pag-uugali o ang likido ng pagkasunog ng oxygen gamit ang mga equation ng Navier-Stokes - na naglalarawan ng mga pagkakaugnay-ugnay ng bilis, presyon, temperatura, at densidad ng fluid.

"Ang kakayahang gawin ang pagsunog ng mga simula ng CFD ay hindi nag-aalis ng pangangailangan para sa mahigpit na pagsubok, ngunit ito ay makabuluhang paikliin ang loop-na-pag-aayos ng loop sa test stand," isinulat ni Bezos.

Ang BE-4, na para sa paggamit sa mga rockets ng Blue Origin sa 2019, ay magpapalakas sa rolyo ng Vulcan sa United Launch Alliance. ULA ay nasa kumpetisyon sa SpaceX upang magdala ng mga pribado at gobyernong payloads tulad ng mga satellite at mga supply sa International Space Station.

Ang Blue Origin ay may pakikitungo sa ULA kung saan ang parehong mga partido ay magkasamang nagtataguyod ng pag-unlad ng BE-4.

"Sa ngayon, nakumpleto na natin ang ilang milyong mga oras ng core ng pagmomolde ng CFD ng mga proseso ng pagkasunog ng BE-4," sumulat si Bezos sa pag-update ngayon. "Ang pagmomodelo ng preburner ay nagpapakita ng mahusay na paghahalo at temperatura ng pagkakapareho sa ibaba ng agos ng turbina. Ang pagkasunog at temperatura ng data na natipon namin sa aming subscale na pagsubok na nauugnay sa aming mga hula sa CFD at ipinapakita na ang aming preburner sizing at injector elementong disenyo ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo. Ang kakayahang gawin ang pagkasunog ng mga simulasyon ng CFD ay hindi nag-aalis ng pangangailangan para sa mahigpit na pagsubok, ngunit ito ay makabuluhang paikliin ang loop na pagsubok-hindi naayos sa test stand. Patuloy naming i-update ka."

Ang BE-4 ay lubos na ang pagtatagumpay para sa Bezos sa mga tuntunin ng paglilimita sa aming pagtitiwala sa teknolohiyang Russian sa mga rocket ng kapangyarihan; ang karamihan sa aming mga engine ay nagmula doon, kabilang ang teknolohiya na ginagamit ng ULA. Kapag ang BE-4 ay kumpleto na, ang Bezos at Blue Origin ay magkakaroon ng isa pang gilid sa kanyang panghabang-buhay na labanan sa SpaceX at ang CEO nito, karibal na Elon Musk.

Narito ang buong teksto ng email ni Bezos:

Sa BE-4 preburner, isang napakaliit na bahagi ng gasolinang likas na likido ng gas (LNG) ng makina at sinunog sa lahat ng likidong oksiheno ng makina upang makagawa ng mainit na gaseous oxygen, na ginagamit upang himukin ang turbina at iikot ang turbopumps. Ang oxygen at LNG ay sumunog sa stoichiometrically sa itaas ng 6,000 degrees Fahrenheit, at ang mga temperatura ng humigit-kumulang na 3,000 grado Fahrenheit o higit pa ay kinakailangan upang mapagkakaloob at mag-apoy at magpapanatili ng reaksyon. Walang mga praktikal na materyales ng turbina ang makaliligtas sa temperatura na iyon, lalo na sa isang reusable application. Upang malutas ito, ang BE-4 na preburner ay nagsasama ng hindi nabuong oxygen sa sinunog na stream ng gas upang palabnawin ang mga gas ng pagkasunog at bawasan ang pangkalahatang temperatura sa mga 700 degrees Fahrenheit. Kung ang proseso ng paghahalo ay hindi mahusay na dinisenyo, ang mga hot spot ay maaaring magpatuloy sa stream at limitahan ang buhay ng turbina.

Upang mag-disenyo ng preburner upang magbigay ng pantay na temperatura, ginagamit namin ang 3-D Computational Fluid Dynamics (CFD) upang i-modelo ang proseso ng LNG at likido ng oxygen combustion. Hinuhulaan ng CFD ang pag-uugali ng tuluy-tuloy sa pamamagitan ng paglutas ng mga equation ng Navier-Stokes upang ilarawan kung paano nauugnay ang bilis, presyon, temperatura, at densidad ng gumalaw na likido. Ang CFD ng pagtugon sa mga daloy, lalo na ang mga may kasangkot na pagbabago sa bahagi, ay magkano, mas mahirap dahil dapat din itong malutas ang kimika kasama ang mga equation ng estado. Ang combusting CFD ay naging praktikal lamang sa kamakailang pag-unlad sa mga modelo ng pisika ng kemikal at kapangyarihan ng computing.

Sa ngayon, nakumpleto na namin ang ilang milyong mga oras ng core ng pagmemerkado ng CFD ng mga proseso ng pagkasunog ng BE-4. Ang pagmomodelo ng preburner ay nagpapakita ng mahusay na paghahalo at temperatura ng pagkakapareho sa ibaba ng agos ng turbina. Ang pagkasunog at temperatura ng data na natipon namin sa aming subscale na pagsubok na nauugnay sa aming mga hula sa CFD at ipinapakita na ang aming preburner sizing at injector elementong disenyo ay nakakatugon sa mga kinakailangan sa disenyo. Ang kakayahang gawin ang pagkasunog ng mga simulasyon ng CFD ay hindi nag-aalis ng pangangailangan para sa mahigpit na pagsubok, ngunit ito ay makabuluhang paikliin ang loop na pagsubok-hindi naayos sa test stand. Patuloy naming i-update mo.

Gradatim Ferociter!

Jeff Bezos

$config[ads_kvadrat] not found