РДТТ конструкции технологии материалы - XVIII

Non-conformist> По моим подсчётам, согласно последних выложенных в "Испытаниях" графиков, СИ мотора SashaMaks получился 190 Нс. SashaMaks, какова масса топлива в твоём МА-40-7 (Р-40-35)?

Странно у меня получились цифры 208Нс и 226Нс, хотя я точно не помню, так как это всё вычисляла программа и сразу выдавала УИ. Надо будет поглядеть, что у неё там за смежные цифры рассчитываются...
Масса топлива 523г.

Non-conformist>> По моим подсчётам, согласно последних выложенных в "Испытаниях" графиков, СИ мотора SashaMaks получился 190 Нс. SashaMaks, какова масса топлива в твоём МА-40-7 (Р-40-35)?
SashaMaks> Странно у меня получились цифры 208Нс
Ничего странного нет. Я считал по первой картинке (слева) графически, "Компасом", по пропорции: обводил твою картинку ломаной (не очень тщательно), смотрел площадь и т.п. Так что можно считать, что цифры вполне совпадают.

SashaMaks> Масса топлива 523г.
208 Нс / 5,23 Н = 39,8 с
По-моему вполне нормальный УИ для начала... Совпадает с расчётным?

Non-conformist> 208 Нс / 5,23 Н = 39,8 с
Non-conformist> По-моему вполне нормальный УИ для начала... Совпадает с расчётным?

Это вообще ещё только первый выстрел, так сказать для прицеливания. Я вот, например, ожидал, что будет вообще наоборот, большее давление и меньшее время работы...
С расчётом совпадает в PropeLante, всё соответствует синей кривой, где для усреднённых значений СИ и той степени расширения сопла, УИ выходит примерно вдвое ниже максимального, который мог бы быть в районе от 80с до 90с при оптимальном и расчётном степени расширения сопла. То же получилось и при пересчёте тяги в давление, а потом в расход, вышло, что эффективно отработало только 226г топлива, остальное ушло на потери, связанные с перерасширением сопла.
Данный расчёт я ещё только формирую в виде алгоритма, и он ещё очень сырой, но данные расчитанные двумя разными способами совпадают и очень даже неплохо, где-то 5-10% сходимость.

Ага, значит больше половины топлива у тебя "ушло в дым" из-за срыва потока. Т.е. 300 г топлива на протяжение полуминуты тупо крутили турбулёнтность в перерасширенной конвергенции. Я правильно тебя понял?

Non-conformist> Т.е. 300 г топлива на протяжение полуминуты тупо крутили турбулёнтность в перерасширенной конвергенции. Я правильно тебя понял?

Да, но может не все 300г, 250г или 200г точно.

Non-conformist>> Т.е. 300 г топлива на протяжение полуминуты тупо крутили турбулёнтность в перерасширенной конвергенции. Я правильно тебя понял?
Пардон - ДИвергенции. Но не суть.

SashaMaks> Да, но может не все 300г, 250г или 200г точно.
Но куда делось тепло? Если двумястами граммами карамели аккуратно и без потерь нагреть довольно небольшой предмет - а тут получается даже не весь предмет (сопловой блок) а лишь небольшой его участок, кольцевую зону срыва потока - то имхо эта зона должна обнаружить какие-то совершенно определённые признаки перегрева, как то: дым, почернение, свечение наконец? А у тебя там даже бумага не потемнела... Или это жидкое стекло её так хорошо предохранило?

SashaMaks> Занимаясь своей борьбой с ветряными мельницами столько лет, типа "неустойчивого горения", совсем не задумывался над усовершенствованием конструкции своего двигателя, а было куда двигаться.

А с раствором силиката какой плотности работаешь для пропитки ватмана?

GENESIS> А с раствором силиката какой плотности работаешь для пропитки ватмана?

1,175г/см^3.

Non-conformist> Но куда делось тепло?

При расширении газ охлаждается, а тут аж перерасширение. Но а так вообще, потери связаны с борьбой с противодавлением, а это уже серьъёзная сила сопротивления, особенно на небольших давлениях в КС.

Non-conformist> А у тебя там даже бумага не потемнела...

Там, это где?

SashaMaks> При расширении газ охлаждается, а тут аж перерасширение.
У меня вопрос к физикам - куда девается энергия двухсот граммов топлива (из пятиста), которая по твоей версии производит работу исключительно вихреобразовательную, причём, как я понимаю, в довольно узкой кольцевой зоне дивергентной части соплового блока? А именно - сопровождается ли локальное вихреобразование локальным же дополнительным нагревом прилегающих поверхностей?

Non-conformist>> А у тебя там даже бумага не потемнела...
SashaMaks> Там, это где?
Там, где вклеен сопловой блок.

Non-conformist> У меня вопрос к физикам - куда девается энергия двухсот граммов топлива (из пятиста), которая по твоей версии производит работу исключительно вихреобразовательную, причём, как я понимаю, в довольно узкой кольцевой зоне дивергентной части соплового блока?

Расчёт на пальцах:
Допустим, что среднее давление в КС было 3атм, тогда оптимальное расширение будет равно 1,1÷1,2 или внешний диаметр выходного сечения сопла (при критическом диаметре равном 8мм) не должен быть более 9,6мм, а площадь не должна быть больше 72,4мм^2. Реальный диаметр выходного сечения составляет 18,5мм или его площадь равна 268,8мм^2. Тогда площадь перерасширения сопла будет равная 1,964см^2. Далее простой табличный расчёт на потери в СИ в зависимости от того, какое будет среднее падение давления в сечении на выходе из сопла на площади перерасширения сопла с учётом того, что время работы двигателя равно 23с:
-Ра, атм -СИ, Нс
-0,1атм -44,3Нс
-0,2атм -88,6Нс
-0,3атм -132,9Нс
-0,4атм -177,3Нс
-0,5атм -221,6Нс
-0,6атм -265,9Нс
Это сопло совершенно не годится для этого двигателя на простой натриевой карамели.
Новое сопло уже изготовлено и имеет критический диаметр 5мм, диаметр выходного сечения 12мм.

SashaMaks>> Там, это где?
Non-conformist> Там, где вклеен сопловой блок.

Там, где вклеен сопловой блок - это дозвуковая область там нет потерь УИ. всё происходит внутри сверхзвукового расширения сопла, сделанного из глины и вкленного в бумажную оболочку.

SashaMaks> Это сопло совершенно не годится для этого двигателя на простой натриевой карамели. Новое сопло уже изготовлено и имеет критический диаметр 5мм, диаметр выходного сечения 12мм.
А что ты предпримешь, если новое сопло продемонстрирует те же или почти те же результаты, что и прежнее? Ты рассматриваешь такую возможность?

Non-conformist> А что ты предпримешь, если новое сопло продемонстрирует те же или почти те же результаты, что и прежнее? Ты рассматриваешь такую возможность?

Определённая вероятность любого исхода имеет место быть всегда, но в данном случае больше мучает вопрос прочности корпуса, так как ожидается давление до 30-35атм, а может и больше или меньше. УИ всё равно не будет оптимальным, так как может не быть разгара, а двигатель будет так же с сильно прогрессивным режимом работы, или наоборот может возникнуть сильный разгар и двигатель уйдёт на регрессивный режим и снова будут потери УИ, но уже не такие большие. Это только практика покажет. Главное, что я уже буду иметь данные о разгаре сопла в интересующем меня диапазоне давлений, а там будет видно, как нужно будет сконфигурировать геометрию горения топлива и сопла, для достижения максимального УИ. Вот примерно такой алгоритм. Я ведь и с натриевой карамелью с серой ещё не все эксперименты закончил, там по плану испытания с не разгораемыми соплами: глина, пропитанная жидким стеклом, графитовые вставки и пр...

П.С. В данном случае я имел в виду прогрессивный/регрессивный режимы работы по давлению в КС, а не тяге.

SashaMaks> что эффективно отработало только 226г топлива, остальное ушло на потери, связанные с перерасширением сопла.

Имхо мудреное слишком объяснение. Сера видать всё-таки работала как катализатор, без неё скорость горения оказалось меньше и дырка широковата. Если бы это был мой движок (а у меня такое горение уже много раз было), я бы критику поставил поменьше и всё. Подобрать только пришлось бы, насколько именно.

IvanV> Имхо мудреное слишком объяснение.

Предложи другое.

IvanV> Сера видать всё-таки работала как катализатор, без неё скорость горения оказалось меньше и дырка широковата.

Плохой катализатор и только под давлением. В атмосфере наоборот, а по факту, получается, что сера повышает барический коэффициент для карамельного топлива. Катализаторы же наоборот его понижают.

IvanV> ...я бы критику поставил поменьше и всё. Подобрать только пришлось бы, насколько именно.

Так я это уже и сделал: Критический диаметр получился по итоговым замерам 5,6мм выходной диаметр сопла 13мм. Несколько больше, чем закладывалось, но терпимо. Слишком много всего нужно тогда переделывать для точного соблюдения размеров, а нужно ли - ещё не известно, может после испытания будет принята совсем другая геометрия сопла... Глина же, похоже, имеет нелинейную зависимость геометрических размеров от габарита сопла при усадке.

Готовы два новых корпуса для двигателей и один уже заправлен.
Один двигатель будет испытан на натриевой карамеле на стенде с уменьшенным соплом на этой неделе. В случае его успешного испытания второй двигатель пойдёт на ракету и будет заправлен натриевой карамелью с серой, так как конструктивно по режиму работы является копией двигателей под номерами Р-40-31 и Р-40-32.

SashaMaks> Катализаторы же наоборот его понижают.

Не всегда. Например окись меди повышает в топливах на ПХА.

Serge77> Не всегда. Например окись меди повышает в топливах на ПХА.

Исключения из правил есть всегда, даже из этого самого исключения.

SashaMaks> Готовы два новых корпуса для двигателей и один уже заправлен.

Один двигатель собран, а второй ещё в морозилке лежит.
Это первый двигатель, собранный в новом корпусе с внутренним креплением крышек к корпусу. Заправлен натриевой карамелью с серой. Судьба его пока не определена, так как всё зависит от того, как быстро застынет топливо во втором таком же двигателе на простой натриевой карамели.
Теперь сборку корпуса ракет можно делать быстрей и с меньшим расходом материалов. Больше не потребуются рёбра и прочие усиливающие элементы для выравнивания поверхности двигателя под корпус ракеты, который был отдельной единицей, а теперь будет простым продолжением корпуса двигателя. При этом наружный диаметр ракеты уменьшится на 2мм с 45мм до 43мм.

@kirya
А как вы сами оцениваете работу мотора со смещённым каналом (moonburner) относительно традиционной конфигурации заряда, с центральным осесимметричным цилиндрическим сквозным каналом? Было ли заметно увеличение времени тяги на режиме? Или ничего определённого пока сказать нельзя?

Non-conformist> А как вы сами оцениваете работу мотора со смещённым каналом (moonburner)? Было ли заметно увеличение времени тяги на режиме? Или ничего определённого пока сказать нельзя?

Двигатель К-50М удачный и показательный эксперимент. время работы 3,5сек, соответсвует расчетному. При центральном канале время будет 1,5-2 сек.

kirya> Испытывали двигатель.
На видео видно, как улетает вверх нечто горящее, это что?

Voldemar> На видео видно, как улетает вверх нечто горящее, это что?

Думаю что кусок глухого состава (поскольку в конце работы), на бронировку не похоже.

raketoman> A из чего была сделана бронировка ТШ?
raketoman> Каково её состояние после прожига?

5 слоев ватмана на ПВА. После прожига она отсутствовала.