Silniki hybrydowe by Pomorze

Czyli serca naszych niebolotów !
Awatar użytkownika
Tofifi
PROFI
Posty: 752
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:31
Lokalizacja: Białystok, Nowe Miasto

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: Tofifi » wtorek, 7 maja 2013, 20:22

Gratulacje! :)

Oglądając ostatnie 2 filmiki, zaciekawiło mnie zjawosko, tuż po zakończeniu pracy silnika. Połomień z dyszy wylatuje, wyraźnie słabiej aż tu nagle znowu intensywnie.
Tym bardziej zaskoczony jestem filmem nr2, gdzie widać wyraźnie, zarówno tarce manometrów, jak i dyszę silnika.
Widać, tam, że ciśnienie zarowno w butli, jak i w silniku, jest zerowe, a mimo to, coś jakby "dopaliło"

- Skąd te zjawisko?

Awatar użytkownika
RobertW
Nowy
Posty: 7
Rejestracja: sobota, 1 paź 2011, 20:08

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: RobertW » wtorek, 7 maja 2013, 21:32

Zmrożona rurka dolotowa się ogrzewa i wtryskuje ostatnia porcję utleniacza?

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2262
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: jaskiniowiec » środa, 8 maja 2013, 21:50

Jeszcze z poprzedniego testu filmik. Można zobaczyć "zjawisko" z trochę innej perspektywy. Aga nie wytrzymała, zasłoniła sobie uszy dłońmi. Naprawde nauszniki na głowie Roberta nie są przesadą.

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: robercik » niedziela, 12 maja 2013, 00:19

Cześć
Za nami test nr 12 przy współczynniku dysza/wtrysk równym 5 (poprzednio 6). Zwiększenie "zacisku" zwiększyło ciąg silnika zgodnie z oczekiwaniami, jest to widoczne także na klatce z filmu Andrzeja:
Obrazek

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... nd.rob.avi

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... 2.mano.avi

Niestety pozostałe parametry nie są już zgodne z oczekiwaniami. Poniżej charakterystyka ciągu silnika:

Obrazek

Współczynnik O/F spadł ponownie poniżej 4 - udział utleniacza wyniósł 79,8%. Spadła znacznie efektywność silnika, impuls jednostkowy wyniósł zaledwie 170s.
Poniżej porównanie testu11 i testu12:

Obrazek

Na wykresie widać szarpaną pracę, można próbować wytłumaczyć to awarią dyszy. Po ostatnim szlifowaniu grafitu pewne fragmenty stożka wlotowego okazały się zbyt cienkie, wyłamały się i powstał spory defekt:
Obrazek

Trzeba powtórzyć test 12 z naprawioną dyszą żeby jeszcze raz sprawdzić efektywność przy "zacisku" 5. Skąd jednak zwiększone zużycie paliwa?

pzdr

Awatar użytkownika
rawsock
****
Posty: 213
Rejestracja: niedziela, 5 lut 2012, 11:59
Lokalizacja: Gdańsk
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: rawsock » niedziela, 12 maja 2013, 16:10

Jak dla mnie to nie kwestia zwiększonego zużycia, tylko zwyczajnie przy zwiększonym ciśnieniu wypluwało na zewnątrz więcej parafiny. Zacisk to tylko jeden z parametów. Wygląda na to że 6 to najlepszy możliwy do osiągnięcia, a w celu poprawy osiągów bym się zastanowił nad innymi parametrami - przekrój kanału, długość komory itp. No i parafina wydaje się bardzo problematycznym paliwem. Skoro już jest jedna próba z plastikiem, to może warto się na to przenieść?
Sebastian

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2262
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: jaskiniowiec » niedziela, 12 maja 2013, 23:05

Wychodzi na to, że za niski Iw odpowiada zwiększenie się ciężaru cząsteczkowego gazów wylotowych na skutek rzygania ciekłą parafiną. Wyjątkowo silny wypływ N2O z wtryskiwacza po prostu zerodował blok paliwa. Nie zdążyło się to spalić a tylko w formie rozpylonej zostało wyrzucone na zewnątrz. Może schłodzić zbiornik i odpalić to przy niższym ciśnieniu? Patrząc na praktycznie wszystkie próby widzę jakby du żo lepszą kulturę pracy przy trochę niższych ciśnieniach.

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: robercik » poniedziałek, 13 maja 2013, 15:20

Cześć
jaskiniowiec pisze:Wychodzi na to, że za niski Iw odpowiada zwiększenie się ciężaru cząsteczkowego gazów wylotowych na skutek rzygania ciekłą parafiną. Wyjątkowo silny wypływ N2O z wtryskiwacza po prostu zerodował blok paliwa. Nie zdążyło się to spalić a tylko w formie rozpylonej zostało wyrzucone na zewnątrz. Może schłodzić zbiornik i odpalić to przy niższym ciśnieniu? Patrząc na praktycznie wszystkie próby widzę jakby dużo lepszą kulturę pracy przy trochę niższych ciśnieniach.
Faktycznie obniżenie ciśnienia w zbiorniku daje bardziej płaski ciąg, natomiast dramatycznie obniża osiągi konstrukcji, poza tym utrzymanie chłodnego zbiornika jest bardziej problematyczne niż jego ogrzanie :smile:. Jeśli nie damy rady opanować nadmiernej erozji przy 50 bar w zbiorniku będziemy badać kolejne rodzaje zbrojenia parafiny. Rozważam też wydłużenie komory dopalania z połowy kalibru do pełnego kalibru. Na razie jednak nie chcę tego zmieniać żeby zachować nie zmienione parametry testu.
rawsock pisze:Jak dla mnie to nie kwestia zwiększonego zużycia, tylko zwyczajnie przy zwiększonym ciśnieniu wypluwało na zewnątrz więcej parafiny. Zacisk to tylko jeden z parametów. Wygląda na to że 6 to najlepszy możliwy do osiągnięcia, a w celu poprawy osiągów bym się zastanowił nad innymi parametrami - przekrój kanału, długość komory itp. No i parafina wydaje się bardzo problematycznym paliwem. Skoro już jest jedna próba z plastikiem, to może warto się na to przenieść?
Do PP musiałbym co najmniej dwukrotnie wydłużyć silnik, zaczekajmy też na pomiary kolegów z Krakowa. Parafina ma potencjał domieszkowania i dużą regresję pozwalającą na budowę dobrego silnika startowego, jeszcze zamierzamy testować ten materiał. Co do parametrów geometrycznych zgadzam się całkowicie. W następnym teście kanał zmniejszony zostanie z fi 50mm na fi 38mm, co powinno poprawić współczynnik O/F. Test odpowie na pytanie, czy przy sprawnej dyszy przy współczynniku 5 uzyskamy stabiny ciąg. Dopiero przy stabilnym ciągu warto porównywać efektywność.

pzdr

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: robercik » sobota, 18 maja 2013, 01:28

Cześć
Za nami test nr 13. Oprócz naprawienia stożka wlotowego dyszy, główną zmianą było zmniejszenie z 50 do 38 średnicy kanału ziarna. Udało się nie przegrzać zbiornika z gazem pomimo upału i test odbył się przy 52 [bar] w zbiorniku utleniacza. Skoro dysza została naprawiona liczyliśmy na stabilną pracę. Faktycznie wykres pokazuje większą stabilność, jednak pod koniec fazy ciekłej silnik wzbudził się "zadymiając całą Kubę".
Obrazek

Nadmierna erozja ziarna i płukanie parafiny na moment wręcz zgasiło płomień. Do przerwania pracy jednak nie doszło.

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridSF1.test13.HD.m2t (50 Mb)

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... 3.slow.mov

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... nd.rob.avi

Wykres pracy silnika w teście nr 13:
Obrazek

Na wykresie widać problemy z otwarciem zaworu głównego. Na sucho zawór działa bez zarzutu, jednak problemy mogą wynikać ze sztywnego łącza pomiędzy zbiornikiem a silnikiem. Po skręceniu stanowiska badawczego naprężenia mogą blokować kulę zaworu.

Poniżej porównanie z poprzednim testem (awaria dyszy):
Obrazek

Gdyby nie opóźnienie otwarcia zaworu wykresy w zasadzie pokryłyby się, jednak zwiększona erozja ziarna spowodowała dalszy spadek efektywności. Spodziewaliśmy się zmniejszenia udziału parafiny z powodu mniejszej powierzchni ziarna wystawionej na płomień, stało się jednak zupełnie odwrotnie. Bardziej decyduje czynnik mechaniczny. Po testach 11,12 i 13 z tym samym wtryskiem widać wyraźnie, że najmniejszy udział parafiny i zarazem idealny udział utleniacza 84,7% mieliśmy przy największej średnicy kanału (kanał ponad 50 mm średnicy test 11), typowy dla kanału 50 mm udział parafiny w teście nr 12 79,7%, i w dzisiejszym teście udział utleniacza tylko 75,7% dla kanału fi 38 mm. Ziarno dosłownie próbowało wpełznąć do komory dopalania.

pzdr

Awatar użytkownika
rawsock
****
Posty: 213
Rejestracja: niedziela, 5 lut 2012, 11:59
Lokalizacja: Gdańsk
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: rawsock » sobota, 18 maja 2013, 16:46

Zaczynam się tylko zastanawiać czy metoda pomiaru udziału utleniacza pozwala na wyciągnięcie odpowiednich wniosków. No bo że ubyło ileśtam paliwa mówi w zasadzie tylko o tym ile ubyło, a nie ile się spaliło. Równie dobrze mogło zostać wyplute. Dobrze by było przygotować jakiś arkusz kalkulacyjny z teoretycznym wyliczeniem uzyskanego ciągu, bo umieszczając zmierzony ubytek paliwa i uzyskany ciąg w tym kontekście dopiero umożliwi wyciągnięcie sensownych wniosków. Idealnie by było zmierzyć skład spalin ale to chyba niewykonalne w naszych warunkach.
Sebastian

Awatar użytkownika
robercik
Supersonic PROFI
Posty: 1362
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Gdynia
Kontakt:

Re: Silniki hybrydowe by Pomorze

Post autor: robercik » niedziela, 19 maja 2013, 22:52

Cześć
rawsock pisze:Zaczynam się tylko zastanawiać czy metoda pomiaru udziału utleniacza pozwala na wyciągnięcie odpowiednich wniosków. No bo że ubyło ileśtam paliwa mówi w zasadzie tylko o tym ile ubyło, a nie ile się spaliło. Równie dobrze mogło zostać wyplute. Dobrze by było przygotować jakiś arkusz kalkulacyjny z teoretycznym wyliczeniem uzyskanego ciągu, bo umieszczając zmierzony ubytek paliwa i uzyskany ciąg w tym kontekście dopiero umożliwi wyciągnięcie sensownych wniosków. Idealnie by było zmierzyć skład spalin ale to chyba niewykonalne w naszych warunkach.
Piszesz o tym samy co zakładał Jaskiniowiec. Ustalenie składu mieszanki podczas spalania jest technicznie trudne, można jednak założyć, że w naszym przypadku większość parafiny nie spala się efektywnie. Po sekcji silnika mamy na to dowód. Poniżej zdjęcie komory dopalania po teście nr 13:

Obrazek
Na zdjęciu widać zastygniętą mieszankę parafiny z sadzą w komorze dopalania i zaabrudzony parafiną grafitowy stożek wlotowy dyszy. Jest tego niewiele bo tylko około 10 [g] ale efekt widać wyraźnie. W testach z udziałem 79% N2O efekt ten nie występował.

pzdr

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość