Rura PCW, zacisk i ciśnienie

Czyli serca naszych niebolotów !
Awatar użytkownika
Puhacz
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 76
Rejestracja: wtorek, 24 maja 2011, 20:42
Lokalizacja: Kraków

Rura PCW, zacisk i ciśnienie

Post autor: Puhacz » poniedziałek, 24 lut 2014, 22:27

Witam!

Idąc za stroną http://forumpirotechniczne.pl/viewtopic ... ef37aafb74
Wytrzymałość materiału z jakiej jest zrobiona rura PCW - Rm - 55 Mpa
Wytrzymałości rury PCW 33x3,2 mm (czyli klasyczna 1" SCH 40) wynosi 11,2 Mpa.

Zrobiłem kilka prób na klasycznym karmelu 64/36 na hamowni (średnica dyszy 4,3 mm).
Otrzymany ciąg maksymalny dla zacisków:
Kn 175 - Fmax = 72 N
Kn 185 - Fmax =114 N

Max.ciśnienie w komorze obliczyłem dzieląc Fmax przez powierzchnię Kn.
Ciśnienia odpowiednio wyniosły:
Kn 175 - P=5 Mpa
Kn 185 - P=7,9 Mpa

Wyraźnie widać iż dalsze zwiększenie zacisku spowoduje osiągnięcie ciśnienia max. obliczeniowego 11,2 Mpa.
Następna próba Kn - 195 - wynik CATO (w zasadzie zgodnie z przewidywaniami).

Na podstwawie w/w wnioskuję iż max. dopuszczalny zacisk dla tej rurki to ok. 180 - 185 -> ciśnienie 7-8 Mpa (czyli ok. 20-30% mniejsze od max.).
Wszystko OK, a tu nagle znalazłem na stronie Nakki taki oto wykres:
Kn-P.jpg
Kn-P.jpg (17.29 KiB) Przejrzano 1996 razy

Na wykresie widać że dla np. Kn=200 ciśnienie w komorze wynosi 4 Mpa, a zacisk maksymalny dla 1" rurki PCW (dla 10 Mpa) wynosi ok. Kn=360 !
Przecież takiego zacisku ŻADNA rura PCW nie wytrzyma!
Oczywiście zdaję sobie sprawę z dość dużego błędu w liczeniu ciśnienia (poprzez dzielenie ciągu max. przez powierzchnie Kn) jednak wyniki są
zgodne z wszelkimi obliczeniami. A tu załączony wykres przeczy wszystkiemu....

Bardzo proszę o objaśnienie mnie gdzie tu jest błąd!

Pozdrowienia!

Awatar użytkownika
Tofifi
PROFI
Posty: 752
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:31
Lokalizacja: Białystok, Nowe Miasto

Re: Rura PCW, zacisk i ciśnienie

Post autor: Tofifi » poniedziałek, 24 lut 2014, 22:33

Przede wszystkim nie myl wpływu zacisku na wytrzymałość rury.
Zacisk to zacisk, a ciśnienie to ciśnienie.

To ciśnienie działa na rurę a nie zacisk - nie używaj tego skrótu myślowego.

BTW. - skąd wiesz że użył identycznej rurki, tego samego producenta, i czy przypadkiem jakoś jej nie wzmocnił - np tkaniną szklaną, skąd wiesz czy nie izolował przypadkiem ściany silnika od żaru ?

Awatar użytkownika
Puhacz
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 76
Rejestracja: wtorek, 24 maja 2011, 20:42
Lokalizacja: Kraków

Re: Rura PCW, zacisk i ciśnienie

Post autor: Puhacz » poniedziałek, 24 lut 2014, 23:22

Dzięki za szybki odzew!
Starałem się pisać jasno, ale widzę że nie wszystko właściwie udało mi się przekazać.
Wyjaśnimy więc po kolei:
Tofifi pisze:Przede wszystkim nie myl wpływu zacisku na wytrzymałość rury.

A gdzie tak napisałem? Przecież to są dwie różne rzeczy (nawet jednostki zupełnie inne: mm2 vs N/mm2).
Tofifi pisze:Zacisk to zacisk, a ciśnienie to ciśnienie.

Tak, ale P=f(Kn) -> są to wielkości związane ze sobią. Mówiąc o konkretnym Kn otrzymujemy konkretne ciśnienie.
Zwiększając Kn w silniku robsz to po to zwiększyć ciśnienie, czyż nie tak?
Tofifi pisze:To ciśnienie działa na rurę a nie zacisk...

Zgodnie z w/w: zacisk wpływa na ciśnienie które działa na rurę....
Tofifi pisze:BTW. - skąd wiesz że użył identycznej rurki, tego samego producenta, i czy przypadkiem jakoś jej nie wzmocnił...

Szczerze mówiąc nie mam pojęcia. Moim zdaniem wykres albo jest ekstrapolowany albo użył komory z porządnej stali.
Nigdzie nie napisałem że użył rury PCW. Napisałem natomiast że (zgodnie z informacjami w wielu wątkach na różnych forach) rurka
PCW (zwykła) zazwyczaj nie wytrzymuje więcej niż zacisku 200 (no dobra: nie wytrzyma ciśnienia odpowiadającego zaciskowi 200).
Natomiast z wykresu wynika że ciśnienie graniczne ok 11Mpa otrzymujemy dla zacisków znacznie większych co się nie pokrywa
z moimi oraz innych użytkowników danymi. I tu jest właśnie pies pogrzebany.....


Pozdrówka!

Awatar użytkownika
Adam
Supersonic PROFI
Posty: 392
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Re: Rura PCW, zacisk i ciśnienie

Post autor: Adam » wtorek, 25 lut 2014, 01:01

Witam!
Wg producenta calowa SCh 40 ma dopuszczalne ciśnienie pracy 3,1MPa. Czy wytrzyma aż przeszło 11MPa nie wiem ale szczerze wątpię. Jest to także rura do wody zimnej i wytrzymałość mocno spada ze wzrostem temperatury - już dla 40stC jest o połowę mniejsza. W praktyce rakietowej oznacza to, że bardzo zmienia się z czasem działania silnika. Oczywiście jeśli silnik miał bardzo dobrą izolację i pracował krótko to może ten efekt jest do pominięcia.
Wydaje mi się, że ważny też jest wpływ udarowy pulsacji ciśnienia w silniku.
Reasumując, obstawiam mniejszą niż zakładana wytrzymałość rury.
Puhacz pisze:jednostki zupełnie inne: mm2 vs N/mm2
Zacisk jest typową liczbą kryterialną a zatem nie ma wymiaru :!: W mm2 można wyrażać powierzchnię spalania i powierzchnię przekroju krytycznego stąd ich stosunek jest bezwymiarowy.
Z reszty posta wynika, że to wiesz ale wolę napisać :wink:
W sumie to trzeba by kiedyś wrzucić próbki karmelki do komory i sprawdzić Nakkę :cool:
Pozdrawiam!

Awatar użytkownika
Puhacz
Podniebny Filmowiec
Podniebny Filmowiec
Posty: 76
Rejestracja: wtorek, 24 maja 2011, 20:42
Lokalizacja: Kraków

Re: Rura PCW, zacisk i ciśnienie

Post autor: Puhacz » wtorek, 25 lut 2014, 22:14

Hejka!
Adam pisze:Wydaje mi się, że ważny też jest wpływ udarowy pulsacji ciśnienia w silniku.

To fakt: moja hamownia ze starej wagi sprężynowej oraz pomiary z rozdzielczością 10 próbek/s nie są dość wiarygodnym źródłem
informacji o b. krótkich (udarowych) zmian ciśnienia (-> ciągu). Jeśli jednak wpływ udarowy jest kluczowy to oznacza że
ciśnienie w komorze waha się w zakresie ok. +/- 100% od wartości średniej odczytanej z wagi. W sumie możliwe, ale czy ja wiem...?
(zakładając że Rm dla PCW = 55 Mpa -> wytrzymałość rurki 11Mpa -> wtedy to jest możliwe i tłumaczyło by również wykres Nakki!).

Tu pytanie do kolegów co mieli okazję mierzyć fizycznie ciśnienie w komorze: czy ciśnienie obliczone jako iloraz ciągu przez D kryt.
jest obarczony dużym błędem? Kiedyś się zastanawiałem nad rozkładem ciśnienia w komorze
http://forum.rakiety.org.pl/rozklad-cis ... t1897.html i po eksperymencie myślowym
doszedłem do wniosku że jest największe od strony zatyczki. Czy to oznacza że moje wyniki są zaniżone, a otrzmany wynik to jedynie
RÓŻNICA ciśnień działających na zatyczkę i dyszę?

Pozdrawiam! PS: oczywiście z tym mm2 jako jednostka zacisku to mój ewidetny błąd - poprostu często myślę o zacisku przy konkretnej średnicy
dyszy (przekroju) dla określonej geometrii ziaren i z tąd omyłka....

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 4 gości