[image]

Водно-паровые ракеты.

 
1 2 3 4 5 6 7 8

RLAN

старожил

Ckona> RLAN, извини - меня ужалила нехорошая мысль:
Ckona> Бессмысленно использовать воду как рабочее тело, если масса сжатого воздуха составляет более чем 10-20 процентов от массы воды.

Ckona> Вследствие различия в вязкости газа и жидкости на два порядка и более - основной импульс будет обеспечиваться газом.
Ckona> 5 литров воздуха под давлением 70 атмосфер весят 0,5 килограмма. Литр воды не столько добавит импульс, сколько добавит стартового веса.

Да, и симулятор примерно то же говорит. Насколько этому можно верить.
Как считать у.и. сжатого газа. Скорость звука?
Но если верить вам, то при работе водяной струи больше тяга, что плюс.
Водяной стартовый ускоритель :)
   
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

RLAN> Как считать у.и. сжатого газа. Скорость звука?

Есть алгоритм. Завтра посмотрю на работе. У.И. азота или закиси - около 70 с. Воздуха - ок.60 с. Отсюда пляши. Скорость звука где? Если в сопле Лаваля, то опять же по известным формулам. С учётом показ ателя адиабаты ребочего тела (газа).
   8.08.0
RU raketoman #31.10.2010 21:27
+
-
edit
 

raketoman

новичок
а как в качестве корпуса не подойдёт баллон от огнетушителя?
   3.5.153.5.15
+
-
edit
 

RLAN

старожил

raketoman> а как в качестве корпуса не подойдёт баллон от огнетушителя?

Углекислотного - подойдет.
Но массовое совершенство ниже плинтуса.
   7.07.0
+
-
edit
 

Evgenijj

новичок
Первое:греть воду ниже критической температуры нету смысла, иначе у вас получится обычныя водяная ракета.Можно с таким же успехом подавать давление насосом.
Второе : использовать воду как рабочее тело тоже нету смысла. Ведь вода содержит энергию , а значит ее выпускание невыгодно,надо выпускать пар.
Третье: Если уж делать паровую ракету, то у неё должна быть "камера сгорания", где вода из бака расширяется и происходит фазовое превращение, если быть точнее "фазовый взрыв". При этом вода очень быстро и по всему обьему превращается в пар. Дополнительную энергию дает ещё разница в фазовой энергии. Энергия воды при таком методе очень велика, не хуже ракетного топлива и ВВ. Правда все выгоды съедаются тяжелыми конструкциями , так как давления огромные.

В последних номерах "юного техника" была статья о паровой космической ракете. Предполагалось заправлять её в глубинах океана, где есть горячие источники температурой 300-500 градусов.

http://jt-arxiv.narod.ru/magazin92.html
   
Это сообщение редактировалось 02.11.2010 в 02:28

RLAN

старожил

Реанимирую тему.
Бак восстановил.
Стабилизаторы надо будет приварить, небольшие, из тонкой нержавейкивыгнутые острым ромбом в сечении.
Что бы не заморачиваться с верхней точкой питания нагревателя попробую решить конструкцию с подачей второго контакта через сопло на измерительную трубку давления с нагревом через воду. При этом, конечно, запорный/спусковой элемент должен быть изолирующий. Что это может быть? Текстолит/стеклотекстолит? Керамика? Что еще?
Уплотнять красным герметиком. А о-ринги силиконовые до 300С кто видел?

Есть ли смысл мешать воду со спиртом?

Вообще, если есть какие то мысли о тех процессах, что будут происходить с рабочим телом при старте - поделитесь :)
   

Serge77

модератор

Недавно на AROCKET обсуждали паровые ракеты. Собрал все сообщения в один файл.
Прикреплённые файлы:
 
   14.0.114.0.1

Vagrant

втянувшийся
RLAN> Вообще, если есть какие то мысли о тех процессах, что будут происходить с рабочим телом при старте - поделитесь :)
Похожая картина происходит в баке с закисью, но при комнатной температуре.
Специально обсчитывали результаты холодной проливки СО2. Импульс по измерениям получился 53.
Графики тяги и давления приводятся.
Private Space Launch - создание ракеты на ГРД [FRC#30.05.12 11:14]
Если брать СО2, а не воду - то при заправке есть смысл бак захолаживать, а при комнатной
температуре там получится давление близкое к критическому - атмосфер 60. На сколько я помню
это близко к пределу для твоего бака. Тогда исчезнут проблемы с электрикой,
высокотемпературными уплотнениями и т.д. Недостаток, что некоторое
время нужно будет обслуживать охлажденный бак с достаточно высоким давлением.
Ну, или сделать закачку насосом и всю процедуру заправки проделать удаленно.
   7.07.0

RLAN

старожил

Пока вижу вот такую конструкцию.
Все металл, кроме силикона, в щели между медным капилляром и затычным элементом.
Это и главная технологическая заковыка, как плотно наполнить щель силиконом и обеспечить изоляцию и герметичность, но, думаю, возможно. Давлением выдавить не должно, там усилие небольшое, порядка 3х кГ.
Прикреплённые файлы:
 
   

RLAN

старожил

Vagrant> температуре там получится давление близкое к критическому - атмосфер 60. На сколько я помню
Vagrant> это близко к пределу для твоего бака. Тогда исчезнут проблемы с электрикой,
Vagrant> высокотемпературными уплотнениями и т.д. Недостаток, что некоторое
Vagrant> время нужно будет обслуживать охлажденный бак с достаточно высоким давлением.
Vagrant> Ну, или сделать закачку насосом и всю процедуру заправки проделать удаленно.

Спасибо, но.
Обычный углекислотный огнетушитель (аналог идеи) даже в жаркий день к концу выхлопа дует уже кое-как, весь в инее. Энергии мало.
   

Ckona

опытный
★☆
Vagrant> Если брать СО2, а не воду - то при заправке есть смысл бак захолаживать, а при комнатной
Vagrant> температуре там получится давление близкое к критическому - атмосфер 60.

Опля ! Получается, что закинув в бак твердой углекислоты и подождав после завинчивания, получаем заряженную емкость. Пока углекислота испаряется, можно по-быстрому еще и воздухом надуть.
   

Vagrant

втянувшийся
RLAN> Обычный углекислотный огнетушитель (аналог идеи) даже в жаркий день к концу выхлопа дует уже кое-как, весь в инее. Энергии мало.
Речь не об энергии. а об импульсе. На графике тяги вполне нормальная рабочая диаграмма.
Мы не пытались попасть в режим, в камере по графику было 20 атмосфер, а при 60 импульс будет
как у карамели. Огнетушитель дует газом сверху - поэтому сдыхает, а мы дули жидкостью снизу.
Вода в баке при 60 атмосферах тоже будет жидкой, но с температурой порядка 250 - 300 град. А теплота парообразования у воды рекордная- в конце работы наверно тоже будет дуть кое-как.
   13.0.113.0.1

Vagrant

втянувшийся
Ckona> Опля ! Получается, что закинув в бак твердой углекислоты и подождав после завинчивания, получаем заряженную емкость. Пока углекислота испаряется, можно по-быстрому еще и воздухом надуть.

Там и без воздуха будет хорошо. Кроме того такой вариант, видимо, будет самым безопасным.
   13.0.113.0.1
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Ckona>> Опля ! Получается, что закинув в бак твердой углекислоты и подождав после завинчивания, получаем заряженную емкость. Пока углекислота испаряется, можно по-быстрому еще и воздухом надуть.
Vagrant> Кроме того такой вариант, видимо, будет самым безопасным.

Наоборот, это очень опасно. Кинул углекислоты, закручиваешь, а оно в руках рвануло. Ведь нет никакого контроля за скоростью набора давления.
   3.0.193.0.19
+
-
edit
 

Vagrant

втянувшийся
Serge77> Наоборот, это очень опасно. Кинул углекислоты, закручиваешь, а оно в руках рвануло. Ведь нет никакого контроля за скоростью набора давления.
Нужно ставить защитный клапан. Но скорее проблема будет обратная, пока весь сухой лед не растает, давление будет низкое. Поэтому для скорости понадобится нагреватель.
   13.0.113.0.1

RLAN

старожил

Vagrant> А теплота парообразования у воды рекордная- в конце работы наверно тоже будет дуть кое-как.

Почему я и думаю - может 40% спирта добавить :)

Если сдувать пар - то вода вся не испарится, остынет. А для выталкивания воды давление должно упасть очень мало, плюс весь объем будет кипящий, с пузырьками, которые при выходе должны хорошо расширяться и добавить импульс.
   
Это сообщение редактировалось 20.07.2012 в 16:01

Ckona

опытный
★☆
RLAN> Если сдувать пар - то вода вся не испарится, остынет. А для выталкивания воды давление должно упасть очень мало, плюс весь объем будет кипящий, с пузырьками, которые при выходе должны хорошо расширяться и добавить импульс.

Центаурус прислал книжку по двухфазным средам.
В пароводяной ракете на выходном срезе сопла вода вскипает и дальше летит пар с водой.
Форма сопла сильно влияет на УИ, потому как есть баланс между тремя процессами:
водяной пар разгоняется, расширяясь конденсируется (то есть уже не расширяется), разгоняется неиспарившаяся вода.

Условно говоря, УИ равен (УИ на воде при имеющемся давлении) плюс добавка за счет разгона пара от энергии нагретой воды. Вот эту добавку и надо "ловить" соплом, и не факт, что нужен профиль Лаваля.

Давление в двигательном отсеке практически никак не упадет при условии что площадь испарения намного больше площади сопла.
   

RLAN

старожил

Ckona> Условно говоря, УИ равен (УИ на воде при имеющемся давлении) плюс добавка за счет разгона пара от энергии нагретой воды. Вот эту добавку и надо "ловить" соплом, и не факт, что нужен профиль Лаваля.


Вот и я о том же.
Поначалу мне казалось :) , что нужна промежуточная камера, критика большего калибра, сопло.
Теперь кажется, что просто длиное сопло с малым углом.
Поскольку динамику этого процесса я могу только придумать для себя, пока останавливаюсь на втором варианте.
И еще. Вопрос оптимального объема заправки тоже очень интересен.
   

RLAN

старожил

И еще один важный вопрос.
Теплоизоляция корпуса. Без нее нагреть 5 литровый бак 2мя кВт (такой генератор есть) до нужной температуры не получится. Если заправлять водой с изопропилом (а что из органики может быть предпочтительней?) рабочая температура, возможно, упадет.
Но все равно это больше 250С.
Белый силикон единственно, что приходит на ум.
Что еще можно?
   

Vagrant

втянувшийся
RLAN> И еще. Вопрос оптимального объема заправки тоже очень интересен.
Прикидки показывают, что за счет охлаждения при выкипании давление снизится примерно на 10 АтИ,
поэтому есть резон налить полный бак, с учетом расширения воды, конечно. По графику давления
СО2 изменения давления незаметно. К стати затянутый график возможно связан с образованием
воронки - не забудь принять меры.
   13.0.113.0.1

Vagrant

втянувшийся
RLAN> Но все равно это больше 250С.
RLAN> Белый силикон единственно, что приходит на ум.
RLAN> Что еще можно?
Можно стеклоткань.
   13.0.113.0.1

RLAN

старожил

Vagrant> К стати затянутый график возможно связан с образованием
Vagrant> воронки - не забудь принять меры.

А какие меры можно принять на готовом баке с узкими горловинами?
Да и насколько эта воронка вредна (кроме закрутки)? Образуется ли она в кипящей воде?
   

Vagrant

втянувшийся
Vagrant>> К стати затянутый график возможно связан с образованием
Vagrant>> воронки - не забудь принять меры.
RLAN> А какие меры можно принять на готовом баке с узкими горловинами?
Может просунуть внутрь сложенную упругую пластину?
RLAN> Да и насколько эта воронка вредна (кроме закрутки)? Образуется ли она в кипящей воде?
Воронка вредна, т к начинает сквозить пар. У нас это снижает расход "кипящей" закиси против расчетного, а здесь частично переводит схему в "вариант огнетушителя".
   7.07.0

RLAN

старожил

Vagrant> Воронка вредна, т к начинает сквозить пар. У нас это снижает расход "кипящей" закиси против расчетного, а здесь частично переводит схему в "вариант огнетушителя".

Не знаю, по крайней мере это не очевидно.
Возможно вариант "огнетушителя" лучше по суммарному импульсу.
Для вашей задачи это однозначно вредно, так как нарушает процесс в камере и пр.
А тут надо заставить максимально отдать тепловую энергию, выход перегретой воды с кипением где то в воздухе - потери. В начале, для "пинка", это оправдано, дальше - нет.
   
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Voldemar

опытный

RLAN>
А не будет ли проще, электрод не подавать через горло, а приварить на сужающейся части пластину малую и потолще, просверлить, нарезать резьбу и загнать туда свечу от калильных модельных ДВС.
Использовать центральный электрод. Для свечи все условия, давление, температура, электричество и они довольно маленькие. Правда цена не очень, зато узел нагрева упрощается неимоверно.
   3.5.193.5.19
1 2 3 4 5 6 7 8

в начало страницы | новое
 
Поиск
Поддержка
Поддержи форум!
ЯндексЯндекс. ДеньгиХочу такую же кнопку
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru