a_centaurus: Все сообщения за 16 Ноября 2011 года

NeutronS> Одно замечание. Если обратить внимание на выражение для оптимального размера сопла, то становится понятным, что выполнено условие когда тяга двигателя чуть превосходит стартовую массу ракеты.
Вообще-то известно эмпирическое соотношение F/w >/= 3-4. (thrust/weight). Меньше нельзя, поскольку ракета должна со старта уйти, уже поймав стабильность по тангажу/крену. А ей нужно преодолеть противодействие гравитации, трения в опорах и аэродинамические воздействия. Поэтому всегда нужно иметь запас по тяге. Гидроракеты вообще - случай особенный. Небольшая ошибка в расчётах насадка может привести к сильным потерям и тяги вообще не будет. Я делал стендовые испытания гидроракетных двигателей (ckona, наверное помнит) проверяя эмпирическую зависимость: площадь отверстия насадка vs. тяга. И зона критических значений оказалась достаточно узкой. Могу выложить видео, если интересно. Правда без измерения тяги. Однако ускорения легко измеряются по раскадровке, а значение давления (из воздушной магистрали), масса устройства (M+m) и трение были постоянными.
По твоей эмпирической формуле. Нужно обязательно указать РАЗМЕРНОСТИ. Надеюсь, что ты массу брал в кг, давление в кПа, а g = 9.8 м/с2 (SI). Тогда вопрос: куда деваются секунды? А если подставить в твою формулу значения для давления 100 кПа (10 Атм), M+m = 0.4 kg (approx), 9.8 m/seg2, то посчитай, что получится для диаметра (в метрах). У меня получился ... абсурд.

•  13
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

RocKI> Может не пускать этот процесс на самотек, а специально задать прослабления в мембране так, чтобы прорыв был "правильным"?

Это правильно по форме. Но так делается с металлическими разрывными диафрагмами. И в системах без значительных температурных градиентов. Поскольку усилие можно посчитать, зная предельные деформации в пластине. В случае полимерного диска, обладающего высокой пластичностью (попробуйте разорвать листок TFE), добиться повторяемости будет невозможно. Особенно в случае градиентного температурного поля. Необходима "исчезающая" диафрафма. Сгорающая или "охрупчающаяся" (тонкое стекло, например). И многое (если не все) зависит от степени корректности конструкции узла.
Можно посоветовать следующее: использовать вместо TFE диск, вырубленный из PET бутылки. Они с mylar схожи по термодинамическим св-вам. По крайней мере спектр ИК -похож. Перед установкой выполнить обмазку пороховой мякотью с Mg центральной зоны и ЗАКЛЕИТь её (со стороны камеры) диском (меньшего диаметра) из scotch. Тонкий диск обязательно прогорит и инициирует направленное внутрь толстого струю горячих газов, образующихся pri горении пиросмеси.

•  5
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Ckona> Для вспенивания - очень даже может быть - ЕСЛИ удастся придумать управляемое вбрасывание таблеток в жидкость внутри ракеты, стоящей под давлением.
Я делал такой актуатор, ckona. На уксусной эссенции и соде. Компоненты заряжались в свои картриджи. Давление над у. разрывало burst-disc и он смешивался с NaHCO3. Через доли секунды давление CO2 в резервуаре достигало 1.2-1.5 атм и поршень делал нужную работу. В ваших ракетах такой CO2 booster можно реализовать при закачке воздуха в камеру, разместив подобное устройство в удобном месте на входе.

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

NeutronS> Проверяем размерность и делаем вычисления по твоим, a_centaurus, входным данным.
NeutronS> Всё сходится.
Сходится с чем? Куда делась секунда из размерности для ускорения св. пад. (м/сек2)? Проверяй решение, сверяя размерности.

P.S. Когда цитируешь, бери только несколько слов, чтобы представить дело. Кому надо, вернётся в оригинальный пост.

•  10
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

NeutronS> Видео конечно выкладывай. Очень интересно!
Этот первый видео не совсем то, что ты представляешь о водноракетных двигателях, но это стендовое испытание Water Rocket Motor с записью тяги. Вот график. Если интересно посчитать модель рабочего процесса в рамках твоих эмпирических схем, то пороюсь в архивах и дам параметры камеры. Рабочее тело - вода. Наддув - ПАД (топливо - KNSu - сахарная "карамель")

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

NeutronS> a_centaurus, ты картинку-то глянул что я прицепил к своему посту?
NeutronS> С подстановкой паскалей вместо килопаскалей в СИ-шную формулу помочь разобраться?
Зря ты так, земляк-сибиряк. С тобой пока общаются политкорректно. Когда "цепляешь картинку", убедись что она разрешаема. Тексты в jpeg невозможно прочесть если они меньше 100-150 kBt. Поэтому я не смог разглядеть, что ты перевёл в N/m2 в числовом примере. Вообще-то я лет 40 с лишним назад закончил физфак. И в последующей жизни на этом поприще кое-что сделал ( о чём есть записи в моём военном билете ). Так что про задачки по физике кое-что слыхал. Ну и не по физике тоже...
Кстати о диаметре 2. 0 мм. Именно такой был использован в испытаниях стендового WRM . Правда давление было 5 Атм. Сравни результат (видео выкладываю) с таким же но 3.6 мм.



Next video: WRM, P=5 Atm, d throat =3.6 mm. For comparison:

•  3
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

a_centaurus>> Когда "цепляешь картинку", убедись что она разрешаема.
Serge77> Проверил обе картинки с формулами, обе прекрасно читаются.
Я их сбросил на свой комп. А там они уже не разрешались. Буду иметь в виду, sorry.

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

RocKI> Однако сгорающая мембрана из тефлона звучит обнадеживающе.
RocKI> Тем более, что для этого не нужен мотор.
У меня это "от практики к тактике". В смысле я занимаюсь этими системами для ГРД/ЖРД уже десяток лет. Поэтому если даю советы, то они проверены этой самой практикой. Разрывные мембраны используются в микроГРД с самого начала их внедрения. Чего только не совали в камеру. А подрывали пороховой навеской, надеясь прожечь или разорвать диск, запирающий форсунку. Лучше всего себя зарекомендовал именно диск из бутылки. Он даёт МЕНьШЕЕ число отказов. У тефлона достаточно высокая температура размягчения и плохая теплопроводность. И не забудем, что позади мембраны находится криогенный окислитель с уже пониженной при заправке температурой. Посмотрите на фотографии моих движков. Они все в инее после заправки. То есть, материал мембраны ко всему прочему ещё и переохлаждён. Стартовая шашка создаёт КОЛьЦЕВОЕ температурное поле. С провалом на оси. Поэтому диск из PFE только размягчается и прорывается под давлением закиси с тыльной стороны. Идея заложить трёхслойный сандвич из Mg с нитропорохом (в предыдущем посте я рекомендовал двойной бутерброд, но с мякотью ЧП, которая более эффективна для этих целей) может и неплоха, однако имеет подводные камни. Один из них (и самый большой и опасный) - hard start. Который обязательно произойдёт рано или поздно, когда фронт быстрого детонационного горения нитропороха с Mg в сторону инжектора встретится с фронтом капельной фазы окислителя. Тот же FRC уже по-моему несколько раз через него проходил. И надеюсь, что на те же грабли наступать не будет. Нужен тщательный расчёт конструкции с обязательным последовательным экспериментом. Из моего опыта лучшим и самым надёжным элементом является выгораемая диафрагма, инициируемая снаружи камеры. С тем чтобы фронт пламени был коническим и кольцевым. И в первую очередь выгорала бы сердцевина. Тогда начальный поток закиси свободно пройдёт внутрь обьёма пламени стартовой шашки, начнёт диссоциироваться и инициирует рабочий процесс в камере.

•  1
•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение

Вот, оптимальное решение - исчезающая диафрагма из пиросостава с мостиком-инициатором (но может инициироваться, конечно и от с.ш.). Толщина, правда не 0.5 мм (3 мм), но в остальном вполне резистентная. Я использовал её в качестве пирозамка для клапана (Hock, poppet valve) газообразной закиси в экспериментах с трастером на N2O as monopropellent. Даже под усилием отжимающей пружины (не менее 25 кг) устройство работало на размыкание очень надёжно, не разрушаясь. Подобная перегородка стоит и в динамическом пироклапане двигателя Me_H_150_002. Правда у нее геометрия сложнее. Есть ступенька, дающая дополнительную прочность на отрыв своду пиросостава.

•  инфо
•  инструменты
• Ответить на сообщение