РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

IvanV> Единственное, где неприятности такого рода бывают - заряд , где в шашку с широким каналом вложена шашка меньшего диаметра без канала. Там она если не закреплена, может сопло заткнуть.

Хм, а интересная конструкция, гораздо технологичнее, чем шашка, горящая в канале и по внешней поверхности. Нет термического воздействия на стенку двигателя. Возьму на заметку

spacecraft> Хм, а интересная конструкция, гораздо технологичнее, чем шашка, горящая в канале и по внешней поверхности.
Я тоже планировал когда-нибудь сделать такой двигатель с нейтральным профилем тяги. Думаю, что стержневую шашку конической формы можно приклеить основанием к заглушке. Но появляется проблемма воспламенения обоих шашек в узком кольцевом зазоре( у заглушки). На маленьких движках трудно сделать.

IvanV> Народ, помогите советом!
IvanV> Топливо:
IvanV> KNO3 - 56,9%
IvanV> Эпоксидка ЭД20/отвердитель ПЭПА 88:22 - 24,4%
IvanV> Алюминий ПАП - 16,3
IvanV> Fe2O3 - 1,6%
IvanV> S-0,8%
IvanV> Скорость горения при 1атм - 1,29мм/с, показатель неизвестен
IvanV> Двигатель выдерживает 60атм.
IvanV> Какой Кн сделать?

Думаю, что надо начать с 300, но первый раз можно и поменьше, чтоб сюрпризов небыло.

ksm> Думаю, что надо начать с 300, но первый раз можно и поменьше, чтоб сюрпризов небыло.

Получится забавный новогодний настольный фонтанчик:

ksm>> Думаю, что надо начать с 300, но первый раз можно и поменьше, чтоб сюрпризов небыло.
IvanV> Получится забавный новогодний настольный фонтанчик:

У меня ансиал нормально работаает уже при 200.

IvanV> Народ, помогите советом!


Есть ещё мнения? Жахнет, если сделать 700?

ksm> У меня ансиал нормально работаает уже при 200.

Вот там на картинке как раз 200 и есть. Правда алюминия 8%, а не 16.

IvanV>> Народ, помогите советом!
IvanV> Есть ещё мнения? Жахнет, если сделать 700?

Опиши геометрию камеры сгорания и сопла, попробую рассчитать по максимому. Наверное, показатель в законе горения не будет больше 0,8.

SashaMaks> Опиши геометрию камеры сгорания и сопла, попробую рассчитать по максимому. Наверное, показатель в законе горения не будет больше 0,8.

Камера сгорания - диаметр 33мм, длина-110мм. Сопло-дырка.
Шашка - диаметр 29, канал 7, длина 105, горение по каналу и наружной поверхности, торцы бронированы. Даст ли это нейтральный профиль - не уверен.

IvanV> Камера сгорания - диаметр 33мм, длина-110мм. Сопло-дырка.

Диаметр сопла?

SashaMaks> Диаметр сопла?

Не помню, приду домой - посмотрю. Вроде 4,3мм. Ну под Кн=700.

IvanV> Не помню, приду домой - посмотрю. Вроде 4,3мм. Ну под Кн=700.

Хотя это и не нужно) Его же и определяем...
Одну итерацию сделал Flow считал всю ночь 8-9ч! Взял давление 30атм и ввёл соответствующий расход исходя из показателя в законе горения 0,6 - получилось расчётное давление 20атм, что означает, что нужно уменьшить диаметр сопла (а я взял 7мм) до 6мм. Это по прикидкам, а так нужно делать вторую итерацию, но думаю расхождение будет не сильным уже. А так пока вырисовывется Кн 150-200 на давление 30атм при показателе 0,6.

IvanV>> Не помню, приду домой - посмотрю. Вроде 4,3мм. Ну под Кн=700.
SashaMaks> Хотя это и не нужно) Его же и определяем...
SashaMaks> Одну итерацию сделал Flow считал всю ночь 8-9ч! Взял давление 30атм и ввёл соответствующий расход исходя из показателя в законе горения 0,6 - получилось расчётное давление 20атм, что означает, что нужно уменьшить диаметр сопла (а я взял 7мм) до 6мм. Это по прикидкам, а так нужно делать вторую итерацию, но думаю расхождение будет не сильным уже. А так пока вырисовывется Кн 150-200 на давление 30атм при показателе 0,6.

Спасибо!

Ну не знаю честно. При Кн 200 с 8% алюминия тяги не было вообще, сомневаюсь, что пусть и с 16% будет 30Атм.

Думаю, что тут надо просто сделать тест. Поставлю Кн где-нибудь 650, даже если получится больше 60Атм - ну выплюнет заглушку, ладно.

IvanV> Думаю, что тут надо просто сделать тест. Поставлю Кн где-нибудь 650, даже если получится больше 60Атм - ну выплюнет заглушку, ладно.

Если взять Кн не 200, а 400, то давление будет не 60атм, а ещё больше в зависимости от показателя и может подняться до 90атм! Иными словами Кн=650 - гарантированный взрыв.

SashaMaks> Если взять Кн не 200, а 400, то давление будет не 60атм, а ещё больше в зависимости от показателя и может подняться до 90атм! Иными словами Кн=650 - гарантированный взрыв.

Не понимаю, откуда ты это получил. Из предположения, что при Кн=200 будет 30? Так ведь не будет, при 1 атм скорость у составов одинаковая, алюминий показатель вроде понижает. У состава с 8% алюминия с Кн=200 время работы 5 секунд, без тяги. Неужели с 16% будут сильные отличия по скорости горения?

SashaMaks> Иными словами Кн=650 - гарантированный взрыв.

У меня на аватаре - картинка, где такое же топливо, только с 8% Алюминия, с Кн=700. Отработал без замечаний.

Ладно, поставлю 500.
Не думаю, что там показатель 0,8.

IvanV> Не понимаю, откуда ты это получил.
IvanV> Ладно, поставлю 500.

Это предположение, но 700 - это много. Хотя тебе решать. Первый раз очень важно прицелиться, дальше уже проще будет.
На стенде будешь испытывать?

IvanV> Не думаю, что там показатель 0,8.

Я от 0,6 считал.

SashaMaks> На стенде будешь испытывать?

Нет Или это совет? Хотя у меня на нем упор-ограничитель есть

IvanV>> Не думаю, что там показатель 0,8.
SashaMaks> Я от 0,6 считал.

Нарыл сейчас записи - в тех двигателях, в которых испытывал топливо с 8% алюминия (кн = 200, 300, 450 и 700), были идиотские системы воспламенения, допускающие неполный выход на режим Не всегда были воспламенительные шайбы по торцам шашек, в последнем с кн=700 были шайбы и полоски из ВВС3 по всем поверхностям, но из-за слишком большого диаметра и длины шашек опять таки могло загореться не везде или не сразу - по диаметру получилось впритык,да и по длине тоже - с трудом запихалось.

Это я к тому, что реальный Кн в том испытании мог быть гораздо меньше, чем 700.

IvanV> Нет Или это совет? Хотя у меня на нем упор-ограничитель есть

Да уж не знаю Но лучше бы на стенд, хотя тебе может для начала стоит попробовать просто сжечь, проверить, а потом уже на стенд.

IvanV> Это я к тому, что реальный Кн в том испытании мог быть гораздо меньше, чем 700.

Тем более.

---

Моё новое экспериментальное стеклопластиковое сопло. Подумав над перспективой высотных полётов, пришёл к выводу, что нужно будет делать для полётов в разреженной атмосфере сопла с большей степенью расширения. Глина сразу отпадает, так как при этом её массивность резко возрастает, и нужен более удобный материал для изготовления сверхзвуковых сопел. Пока остановился на стеклопластике, так как жду от него умеренного разгара…
Очень надеюсь, что его испытания пройдут успешно.

IvanV> Народ, помогите советом!
IvanV> Топливо:
IvanV> Скорость горения при 1атм - 1,29мм/с, показатель неизвестен
IvanV> Двигатель выдерживает 60атм.
IvanV> Какой Кн сделать?

Сейчас сидел, вспоминал физику Получается так. Во-первых принимаем, что в критике сопла лаваля скорость газа равна местной скорости звука.
C = sqrt(Y*R*T/M)
Y - показатель адиабаты, R - газовая постоянная, T - температура, M - молярная масса.
Значит расход газа через сопло равен:
dm/dt = Rг*C*Sкр
Rг - плотность газа, Sкр - площадь критики.
С другой стороны, расход равен массе продутов горения, выделяющихся в единицу времени, или:
dm/dt = A*Rт*V*Sгор
Rт - плотность топлива, V - скорость горения топлива, Sгор - площадь горящей поверхности, A - безразмерный коэффициент равный массовой доле газообразных продуктов горения (твердые частицы не вносят вклад в давление).
Получаем уравнение:
Kn = (Rг*C)/(A*Rт*V)
Подставим скорость звука и уравнение состояния идеального газа в форме:
Rг = (P*M)/(R*T), P - давление.
Получим окончательно:
Kn = P*sqrt[(Y*M)/(R*T)]/(A*Rт*V)
Если принять закон горения как
V/V0 = (P/P0)^k, V0 - скорость горения при атм. давлении, k - показатель, то
Kn = sqrt[(Y*M)/(R*T)]/(A*Rт*V0)*(P0/P)^k*P

Для топлива
IvanV> KNO3 - 56,9%
IvanV> Эпоксидка ЭД20/отвердитель ПЭПА 88:22 - 24,4%
IvanV> Алюминий ПАП - 16,3
на остальное я забил, проценты окрулим до 58%, 26%, 16%. Из PROPEP (при 60 атм.) получим:
(кстати эпоксидка это "423 EPOXY 201"?)
твердые частицы 0.29650 Al2O3& и 0.14288 KCN*, суммарный вес 39.5 гр.
молярный вес смеси 30.306 гр/моль (3.3 моля на 100 гр.), значит

M = (100-39.5)/3.3 = 18.3 гр/моль
A = (100-39.5)/100 = 0.6
T = 2100 K
Rт = 1.77 гр/см³
Y = 7/5 (в основном двухатомные молекулы)
V0 = 1.29 мм/с
P0 = 1 атм.
P = 60 атм.
k = 0.6

Kn = sqrt[(1.4*0.0183)/(8.31*2100)]/(0.6*1770*0.00129)*(1/60)^0.6*6*10⁶ = 455

Похоже на правду? Но без знания точного показателя горения все это только прикидки конечно.

spacecraft> Сейчас сидел, вспоминал физику

Ого, серьёзно вспомнил!

spacecraft> твердые частицы 0.29650 Al2O3& и 0.14288 KCN*, суммарный вес 39.5 гр.

Так много цианистого калия? Нужно быть крайне осторожным с дымом и шлаками!

spacecraft> твердые частицы 0.29650 Al2O3& и 0.14288 KCN*, суммарный вес 39.5 гр.



Чего-то расхотелось испытывать. С какой вероятностью это правда?

spacecraft>> твердые частицы 0.29650 Al2O3& и 0.14288 KCN*, суммарный вес 39.5 гр.
IvanV>
IvanV> Чего-то расхотелось испытывать. С какой вероятностью это правда?

С магниевым топливом ПРОПЕП обещает ту же хрень. Но от него я дым нюхал, и при разборке шлаки ничем таким не пахли...

KCN вроде пахнуть должен, тем более в таких количествах. Но я не один присутствовал, даже если я мутант (попадаются люди, которые не ощущают запах синильной), кто нибудь запах заметил бы.

Serge77> Так много цианистого калия? Нужно быть крайне осторожным с дымом и шлаками!

У него температура кипения в районе 1600.
Ну и он горючий, в выхлопе в воздух сгорит, скорее всего.

Пропеп это даёт для равновесного или для замороженного?

Эге, посмотрел, почти половина в виде пара улетает при 1000 пси.
А при 300 - весь пар, и его меньше образуется.
Поэтому, наверное, и не обнаруживается.

Но я бы для контроля на шлак кислотой капнул бы!

Xan> Пропеп это даёт для равновесного или для замороженного?

IvanV> С магниевым топливом ПРОПЕП обещает ту же хрень. Но от него я дым нюхал, и при разборке шлаки ничем таким не пахли...

А зачем такой странный состав топлива? Слишком мало окислителя, горит фактически один алюминий, остальное просто разлагается. Или на то и расчитано, алюминий - топливо, связующее - источник газов?