[AR] Re: Orions and PDEs (was Re: More MAX delays.)

  • From: Jim Davis <jimdavis2@xxxxxxxxxxxxx>
  • To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Mon, 27 Jan 2020 15:47:56 -0600 (GMT-06:00)


Looking up various cycles, I see the ideal Brayton cycle quoted as
having the usual efficiency formula (T2-T1)/T2, the maximum for any
thermodynamic cycle.

That's the efficiency for the Carnot cycle; the ideal Brayton cycle efficiency 
is

eff = 1- 1/PR^(Y-1/Y)

where 

PR = pressure ratio
Y  = ratio of specific heats

The ideal Humphrey cycle efficiency is

eff = 1- 1/PR^(Y-1)

For a given amount of heat addition the constant volume process entails a 
smaller entropy rise than the constant pressure process. This translates to a 
higher pressure after expansion in a nozzle of a given length or the ability to 
use a longer nozzle to expand to the same pressure.

Translating the theory into practice has, unfortunately, proven challenging.

Jim Davis 



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