Obliczanie ciągu silnika - sprostowanie

czyli zaczynamy zabawę!
cris17z
Nowy
Posty: 3
Rejestracja: sobota, 29 mar 2014, 15:35

Obliczanie ciągu silnika - sprostowanie

Post autor: cris17z » sobota, 29 mar 2014, 15:47

Witam. Chciałbym do mojej rakiety wykorzystać następujące paliwo:
KNO3 - 43g
Cukier Puder - 15g
Denaturat, przez który zrobimy z naszych odczynników konsystencję ciasta - 3g
Razem to 61g.
Parametry naszej mieszanki (wg strony http://www.rakietyrf.republika.pl/prost ... oboty.html) :

Impuls właściwy (ciąg silnika 1kg/s lub 1N/s) = 70 Ns
Liniowa szybkość palenia (1kg/cm2) =0,1 cm/s
Ciężar właściwy = 1,3 g/cm3

Temperatura spalania = 927 °C

Chcę obliczyć majac te dane ciąg takiego paliwa, by potem porównać go z wagą całej rakiety.Mamy więc wzór:

Impuls właściwy: (P – ciąg (kg lub N) t – czas pracy (s) Q – ciężar paliwa (kg lub N))

Iw = P * t / Q

Przekształcamy, gdyż chcemy znaleźć ciąg:

800x600
Ciąg silnika:

P = Iw * Q/t


Obliczamy więc, że:
P = 70 Ns * 1,3 g/cm3/0,1 cm/s , lecz wtedy wychodzi bardzo dziwny wynik, więc wiadome - coś zrobiłem źle.
Myślę ze problem jest tutaj w jednostkach, albo coś, lecz jako, że kiepski jestem z takich wzorów, prosiłbym o nakierowanie mnie na właściwy tor.
Szukałem wiele informacji na ten temat w książce Elszteina i w ogóle w internecie, lecz dalej nie wiem np. , czy dobrze podstawilem czas pracy silnika, bo w parametrach mamy poddane tylko szybkosc palenia na cm, czy coś.

Wytłumaczcie mi, proszę.
Z góry dziękuję i pozdrawiam wszystkich, Patryk. :wink:

Johny
Nowy
Posty: 1
Rejestracja: sobota, 29 mar 2014, 22:21

Re: Obliczanie ciągu silnika - sprostowanie

Post autor: Johny » sobota, 29 mar 2014, 23:02

Na początek zamiast impulsu właściwego(Ns/kg) wypisałeś impuls całkowity(Ns) ale dalej

Skoro sam napisałeś:
Impuls właściwy: (P – ciąg (kg lub N) t – czas pracy (s) Q – ciężar paliwa (kg lub N))

Iw = P * t / Q
P = Iw * Q/t
to dlaczego podstawiasz za te wartości zupełnie co innego?
P = 70 Ns * 1,3 g/cm3/0,1 cm/s
  1. zamiast impulsu właściwego, impuls całkowity(zakładam że dlatego że pomyliłeś się wcześniej)
  2. zamiast ciężaru paliwa, ciężar właściwy(gęstość)
  3. zamiast czasu, liniową szybkość palenia(nie zastanawia Cię czas w centymetrach na sekundę?)

cris17z
Nowy
Posty: 3
Rejestracja: sobota, 29 mar 2014, 15:35

Re: Obliczanie ciągu silnika - sprostowanie

Post autor: cris17z » niedziela, 30 mar 2014, 16:17

Johny pisze:Na początek zamiast impulsu właściwego(Ns/kg) wypisałeś impuls całkowity(Ns) ale dalej
Nie rozumiem, przecież w parametrach (nawet na stronie http://rakietyrf.republika.pl/prostesil ... oboty.html) mieszanki o powyższej wadze pisze, że jej Impuls właściwy jest to 70 Ns. A we wzorze P = Iw * Q/t mamy impuls właściwy, nie ma tu mowy o impulsie całkowitym.
Johny pisze:
  1. zamiast ciężaru paliwa, ciężar właściwy(gęstość)
  2. zamiast czasu, liniową szybkość palenia(nie zastanawia Cię czas w centymetrach na sekundę?
1. Masa naszego paliwa, czyli 43g + 15g + 3g = 61g
2. Czas, czyli czas spalenia tych 61g, tak?
Jezeli tak, to dalej ineresuje mnie ten impuls właściwy i całkowity. Gdyż w parametrach ma on 70 Ns, a we wzorze musimy go podać, więc nie wiem co źle zrobiłem.

Awatar użytkownika
Daniel
***
Posty: 116
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:32
Lokalizacja: Częstochowa

Re: Obliczanie ciągu silnika - sprostowanie

Post autor: Daniel » poniedziałek, 31 mar 2014, 18:55

Ta stronka jest chyba pisana przez jakiegoś gimnazjalistę z brakiem wiedzy. Masę paliwa podaje w kG (kilogram-siła), jeden kg to wg. niego 1N zamiast 10 itp.
Poza tym denaturatu nie wlicza się w masę mieszanki ponieważ odparowuje.
Powołując się na stronkę wiki.rakiety.org.pl wychodzi że karmel ma impuls do 1200Ns/kg, załóżmy że ma 900, to wtedy :
P = Iw * Q/t
Masa paliwa Q = 200g = 0.2kg
t = 2s
P = 900*0.2kg/2
Wychodzi mi 9kg ciągu. Im silnik szybciej spalisz tym większy ciąg otrzymasz. Czas pracy zależy od ciśnienia, ciśnienie od zacisku, a karmelek posiada różne składy więc takie obliczenia zbytnio nie mają sensu. Do tego dochodzi fakt że zacisk się zmienia w trakcie pracy, ciśnienie również a co za tym idzie prędkość spalania , ciąg itd..
Ściągnij sobie srm, odpal go w excelu, zaprojektujesz silnik w 15 minut i wszystko będzie działać.
Sprawa byłaby prostsza w silniku na paliwo ciekłe ale to już całkiem inna bajka.
Pozdrawiam Daniel, Lat 18
Techniczne Zakłady Naukowe, Mechanik Lotniczy klasa 3
"..Fuel is pumping engines ! Burning hard, loose and clean... "
Obrazek

cris17z
Nowy
Posty: 3
Rejestracja: sobota, 29 mar 2014, 15:35

Re: Obliczanie ciągu silnika - sprostowanie

Post autor: cris17z » wtorek, 1 kwie 2014, 13:58

Też mi się troche wydaje że takie obliczenie nie jest za dokładne, bo róznie może być... Jeden zrobi cienką dyszę a drugi większą i już może się coś poknocić.

No co do tej strony to napisana jest faktycznie słabo, zero jakiejś składni itd, jednak wiedzą jakąś ten pan posiada chyba. Co myślicie o jego sposobie tworzenia tych silników? Warto taki silniczek zrobić jak on tam rozpisuje, czy lepiej inaczej go skonstruować?

Ogólnie to dzięki za rozjaśnienie tematu.

ODPOWIEDZ