Długi czas pracy i mały ciąg
Długi czas pracy i mały ciąg
Czy dałoby się w domowych warunkach, na bazie tradycyjnego paliwa sorbitolowego stworzyć silnik o długim czasie pracy i stosunkowo niewielkim ciągu? Zakładam, że oczywiście zacisk powinien być bardzo mały, próbowałem symulować to w SRM, ale arkusz wydaje się być średnio przystosowany do obliczania charakterystyki pracy tego typu konstrukcji. Zanim zacznę testy z zaciskiem, chciałem spytać czy może ktoś próbował już samodzielnie zrobić taki silnik i czy paliwo sorbitolowe w ogóle się do tego nadaje?
-
jaskiniowiec
- Administrator
- Posty: 2379
- Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
- Lokalizacja: Kraków
- Kontakt:
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
Tu warto by pomyśleć o spalaniu tzw "papierosowym", tylko przyspieszyć paliwo tlenkiem żelaza, odrobiną węgla czy dwuchromianami.
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
Jaskiniowcu, a jest jakaś opcja by papierosowe spalanie obliczyć w SRMie?
Space is hard.
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
w srm-ie nie ale w shj z tej strony :
http://raketky.x2u.cz/fs.php
to pewnie tak (i to raczej jako wyjściowa do dalszych prób)
pozdr. Leszek
http://raketky.x2u.cz/fs.php
to pewnie tak (i to raczej jako wyjściowa do dalszych prób)
pozdr. Leszek
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
Od jakiegoś czasu myślę nad powrotem do hobby i zbudowaniem takiego silnika.
SRM nie posiada funkcji przeznaczonej do obliczania bezpośrednio takiego silnika, ale nie znaczy to że jest bezużyteczny.
Budując silnik o spalaniu papierosowym, czyli tzw. End burner musisz mieć maksymalnie szybką mieszankę aby wysoka prędkość spalania rekompensowała małą powierzchnię spalania. Na dole SRM znajdziesz pomocną zakładkę "Burnrate" w której znajdziesz wykresy prędkości spalania do ciśnienia różnych mieszanek paliwowych. Wg. tego wykresu karmelka sorbitolowa jest wolniejsza od karmelki na sacharozie więc szedłbym raczej w kierunku tego paliwa.
Taki silniczek w mojej opinii przysparza więcej problemów niż to jest warte. Komercyjne silniczki tego typu np. Apogee F10 używają jako korpusu rurki z kompozytu fenolowego, i dyszy wytoczonej z tego samego materiału. Paliwo stanowi APCP - dla amatora w Polsce nieosiągalne. Rurki też trzeba by sprowadzać z zagranicy bo nie widziałem żeby ktokolwiek w Polsce takowe robił. Wałek na dyszę jest akurat łatwo dostępny, ale zakładam że tokarki nie posiadasz skoro pytasz o "domowe warunki". Roboty i kosztów mnóstwo.
Moim zdaniem lepiej opracować normalny silnik i zastosować paliwo erytrytolowe. Wg. SRM czas pracy wynosi +- 2 razy więcej niż na karmelce sorbitolowej, i przy silniku o średnicy ziarna 40mm wypluwa prawie 4 sekundy pracy. Pytanie tylko czy cementowa dysza z CX5 to wytrzyma.
W tym tygodniu przyjechała do mnie paczuszka z prawie 10kg składników i będę się bawił
SRM nie posiada funkcji przeznaczonej do obliczania bezpośrednio takiego silnika, ale nie znaczy to że jest bezużyteczny.
Budując silnik o spalaniu papierosowym, czyli tzw. End burner musisz mieć maksymalnie szybką mieszankę aby wysoka prędkość spalania rekompensowała małą powierzchnię spalania. Na dole SRM znajdziesz pomocną zakładkę "Burnrate" w której znajdziesz wykresy prędkości spalania do ciśnienia różnych mieszanek paliwowych. Wg. tego wykresu karmelka sorbitolowa jest wolniejsza od karmelki na sacharozie więc szedłbym raczej w kierunku tego paliwa.
Taki silniczek w mojej opinii przysparza więcej problemów niż to jest warte. Komercyjne silniczki tego typu np. Apogee F10 używają jako korpusu rurki z kompozytu fenolowego, i dyszy wytoczonej z tego samego materiału. Paliwo stanowi APCP - dla amatora w Polsce nieosiągalne. Rurki też trzeba by sprowadzać z zagranicy bo nie widziałem żeby ktokolwiek w Polsce takowe robił. Wałek na dyszę jest akurat łatwo dostępny, ale zakładam że tokarki nie posiadasz skoro pytasz o "domowe warunki". Roboty i kosztów mnóstwo.
Moim zdaniem lepiej opracować normalny silnik i zastosować paliwo erytrytolowe. Wg. SRM czas pracy wynosi +- 2 razy więcej niż na karmelce sorbitolowej, i przy silniku o średnicy ziarna 40mm wypluwa prawie 4 sekundy pracy. Pytanie tylko czy cementowa dysza z CX5 to wytrzyma.
W tym tygodniu przyjechała do mnie paczuszka z prawie 10kg składników i będę się bawił
-
jaskiniowiec
- Administrator
- Posty: 2379
- Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
- Lokalizacja: Kraków
- Kontakt:
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
Pamiętajcie o katalizie...1% sadzy, tlenek żelaza, dwuchromian potasu...
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
Chodzi mi po głowie budowa takiego silnika.
Chciałem na samym początku dowiedzieć się jak Aerotech robi takie silniki, więc trochę się pobawiłem w szpiega. Sekcja paliwowo-silnikowa na amerykańskim forum jest zamknięta dla obcokrajowców, ale jest kilka bardzo pomocnych osób na discordzie r/rocketry, gdzie trochę popytałem. Jeśli chodzi o silniki dostępne w Stanach (G8, H13 z czasem pracy prawie 20 sekund), mają paliwo APCP (kompozycja nazywa się Super Thunder) i spalają się czołowo. Wyjątkiem jest silnik F10, który ma bardziej standardowe paliwo "Blue Thunder", i geometrię typu slot. Dysze do tych silników są odlane z żywicy fenolowej, co umożliwia aerotechowi wprowadzenie dysz typu aerospike do większych tego typu silników. Klima D3-P wykorzystuje paliwo na bazie nadchloranu potasu, geometria paliwa pozostaje dla mnie tajemnicą.
Postanowiłem spróbować wykonać silnik spalający się czołowo na karmelce sorbitolowej z dodatkiem tlenku żelaza (średnica 25mm, dysza CX5 4mm). Wybrałem to paliwo, ponieważ nie mam żadnego doświadczenia w przygotowywaniu paliwa i silników, a o tym paliwie można wyczytać dużo. Odpaliłem do tej pory jeden silnik, i wyszła... świeca dymna. Dysza mi wyszła trochę za duża, ale zastanawiam się czy w ogóle jest sens budować taki silnik na tym paliwie (jeszcze trochę popróbuje z prawidłowymi wymiarami tym razem). Czy są lepsze paliwa które mogę zrobić z odczynników dostępnych w Polsce i zastosować w silniku z tak niskim zaciskiem? Zależy mi na spalaniu papierosowym, ponieważ potrzebuje czas pracy w granicach 6-10 sekund z w miare stałym ciągiem 8-10N do TVC. Daniel zaproponował użycie wolniejszego paliwa i standardowej geometrii, ale nie wydaje mi się że osiągne tak długi czas pracy (no chyba że oczywiście sie myle
).
PS. Jeszcze filmik jak ktoś zrobił spalanie czołowe z prochem czarnym: https://www.youtube.com/watch?v=wk5eZiJuMzA. Tak jak robi to Estes na przykład w F15.
Chciałem na samym początku dowiedzieć się jak Aerotech robi takie silniki, więc trochę się pobawiłem w szpiega. Sekcja paliwowo-silnikowa na amerykańskim forum jest zamknięta dla obcokrajowców, ale jest kilka bardzo pomocnych osób na discordzie r/rocketry, gdzie trochę popytałem. Jeśli chodzi o silniki dostępne w Stanach (G8, H13 z czasem pracy prawie 20 sekund), mają paliwo APCP (kompozycja nazywa się Super Thunder) i spalają się czołowo. Wyjątkiem jest silnik F10, który ma bardziej standardowe paliwo "Blue Thunder", i geometrię typu slot. Dysze do tych silników są odlane z żywicy fenolowej, co umożliwia aerotechowi wprowadzenie dysz typu aerospike do większych tego typu silników. Klima D3-P wykorzystuje paliwo na bazie nadchloranu potasu, geometria paliwa pozostaje dla mnie tajemnicą.
Postanowiłem spróbować wykonać silnik spalający się czołowo na karmelce sorbitolowej z dodatkiem tlenku żelaza (średnica 25mm, dysza CX5 4mm). Wybrałem to paliwo, ponieważ nie mam żadnego doświadczenia w przygotowywaniu paliwa i silników, a o tym paliwie można wyczytać dużo. Odpaliłem do tej pory jeden silnik, i wyszła... świeca dymna. Dysza mi wyszła trochę za duża, ale zastanawiam się czy w ogóle jest sens budować taki silnik na tym paliwie (jeszcze trochę popróbuje z prawidłowymi wymiarami tym razem). Czy są lepsze paliwa które mogę zrobić z odczynników dostępnych w Polsce i zastosować w silniku z tak niskim zaciskiem? Zależy mi na spalaniu papierosowym, ponieważ potrzebuje czas pracy w granicach 6-10 sekund z w miare stałym ciągiem 8-10N do TVC. Daniel zaproponował użycie wolniejszego paliwa i standardowej geometrii, ale nie wydaje mi się że osiągne tak długi czas pracy (no chyba że oczywiście sie myle
).PS. Jeszcze filmik jak ktoś zrobił spalanie czołowe z prochem czarnym: https://www.youtube.com/watch?v=wk5eZiJuMzA. Tak jak robi to Estes na przykład w F15.
-
jaskiniowiec
- Administrator
- Posty: 2379
- Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
- Lokalizacja: Kraków
- Kontakt:
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
Dla długiego czasu nie ma co cudować, spalanie papierosowe może być rozwiązaniem. Są co prawda teoretyczne sposoby na wolnopalne paliwa na saletrze amonowej, ale to niełatwa sprawa i mozna wpaść w kanał z którego ciężko będzie wybrnąć. Oprócz tlenku żelaża warto dodać trochę węgla aktywnego. Dość silnym katalizatorem spalania jest dwuchromian potasu. Co do samej karmelki, unikał bym sorbitolu, glukoza ma szanse lepiej sie tu sprawdzić.
Re: Długi czas pracy i mały ciąg
No dobra, sprawa wygląda tak:
Silnik na karmelce sorbitolowej, 1% tlenek żelaza, dysza 3.5mm podkładki+cx5, ziarno średnicy 25mm o długości 50mm spalane czołowo, korpus tekurowy o ściankach 4mm. Silnik pracował 6 sekund, generując ciąg 4N przez 5 sekund. Potem powstała szczelina między dyszą a korpusem, i ciąg zniknął. Dysza zachowała swoją średnicę.
Jak widać silnik nie najlepszy. Jaskiniowcu, zaproponowałeś dodanie dwuchromianu potasu, chciałbym to zrobić. Zgadzam się że zmiana karmelki polepszy osiągi silnika. Myślę o sacharozie, lub właśnie glukozie.
Dużym problemem jest wytrzymałość korpusu. Gazy wypaliły otwory w kilku miejscach między cementem z tekturą. Dysza ma 2cm grubości, i do rozszczelnienia dochodzi w ostatnich momentach pracy (mniej niż sekundę przed wypaleniem). Boję się zmieniać na szybsze paliwo, i w przyszłości, zwiększać długość ziarna. Rura PCV chyba nie wchodzi w grę przy spalaniu czołowym (wydaje mi się że roztopi się pod wpływem ciepła, ale mogę się mylić). Nie mam pomysłu na alternatywny materiał dla dyszy i korpusu. Możliwe też że coś robię nie tak przy wykonywaniu silnika.
Silnik na karmelce sorbitolowej, 1% tlenek żelaza, dysza 3.5mm podkładki+cx5, ziarno średnicy 25mm o długości 50mm spalane czołowo, korpus tekurowy o ściankach 4mm. Silnik pracował 6 sekund, generując ciąg 4N przez 5 sekund. Potem powstała szczelina między dyszą a korpusem, i ciąg zniknął. Dysza zachowała swoją średnicę.
Jak widać silnik nie najlepszy. Jaskiniowcu, zaproponowałeś dodanie dwuchromianu potasu, chciałbym to zrobić. Zgadzam się że zmiana karmelki polepszy osiągi silnika. Myślę o sacharozie, lub właśnie glukozie.
Dużym problemem jest wytrzymałość korpusu. Gazy wypaliły otwory w kilku miejscach między cementem z tekturą. Dysza ma 2cm grubości, i do rozszczelnienia dochodzi w ostatnich momentach pracy (mniej niż sekundę przed wypaleniem). Boję się zmieniać na szybsze paliwo, i w przyszłości, zwiększać długość ziarna. Rura PCV chyba nie wchodzi w grę przy spalaniu czołowym (wydaje mi się że roztopi się pod wpływem ciepła, ale mogę się mylić). Nie mam pomysłu na alternatywny materiał dla dyszy i korpusu. Możliwe też że coś robię nie tak przy wykonywaniu silnika.