Стенд по проекту "1000Н"

 
1 2 3 4 5 6 7 12
+
-
edit
 

avmich

координатор

По стенду сейчас есть варианты ПГС, часть арматуры. Имеет смысл решить вопрос, как стенд будет устроен - с точки зрения расположения элементов, защиты и др. Пока рассматриваем два варианта - возможное использование существующего стенда и создание стенда с нуля.

Последний вариант ПГС (чуть позже выложим на сайте):

[attachmentid=10713]
Прикреплённые файлы:
 
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Вот один из стендов, сделанный в Калифорнии (в прицепе):

 
RU termostat #26.01.2005 09:33
+
-
edit
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Наверное, надо планировать стенд на движки до 200 кгс тяги - то есть, 2000Н. Хотя та камера, что приведена на стенде, будет давать где-то 40 кгс.

Расход - из соображений, что УИ примерно 1000 м/с - килограмм перекиси в секунду на каждые 100 кгс тяги. Длительность прожигов - больше 20 секунд не должно понадобиться. Впрочем, здесь мы будем исходить из имеющейся ёмкости - 8-литровый бак высокого давления.

Основное требование - безопасность. В первую очередь считать, что двигатель штатно взрывается при испытании. Защитные стенки должны быть рассчитаны на такой взрыв...
 
RU CaRRibeaN #26.01.2005 09:55
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Стоит добавить что у нас определено давление подачи - порядка 40 атм.
Shadows of Invasion.  

TEvg

аксакал

админ. бан
Вы что хотите на орбиту ИСЗ объект запулить, судя по названию форума?
 
RU Андрей Суворов #26.01.2005 10:53  @TEvg#26.01.2005 10:22
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

TEvg> Вы что хотите на орбиту ИСЗ объект запулить, судя по названию форума? [»]

Точно! лет через пять...
 
RU Dmitriy from 336 #26.01.2005 23:47
+
-
edit
 

Dmitriy from 336

втянувшийся
а..... так вот вы фсе куда сбежали....
[Fi-103 & A4 RULEZZ]  

FILAS

втянувшийся

Хорошо бы провести по приведенной схеме провести FMEA (Центр Приоритет - Главная) для выяснения жизнеспособности схемы.

FILAS

втянувшийся

На основе FMEA появились следующие замечания по ПГС стенда.

1. По линии наддува обязательно нужно иметь фильтр непосредственно перед входом в бак перекиси. Это предотвратит попадание в перекись соринок из воздушной магистрали. Общий привет при попадании медной стружки и т.п. гарантирован. Манометр остается перед фильтром и измеряет давление ПЕРЕД фильтром, а не в баке.

2. На слив перекиси обязателен автоматический клапан. Вопрос: кто будет крутить ручками остается открытым.

3. Редуктор после баллона с азотом должен держать Pвых=const с достаточной точностью, а не что-нить другое.

4. Защита от разрыва бака при разложения перекиси состоит из следующих элементов.
а) параллельно манометру ставится аварийный клапан, настроенный на определенное давление. При превышении давления, клапан стравливает азот. Конструктивно - это подпружиненная крышка.
б) параллельно клапана слива перекиси ставится аналогичный аварийный клапан, но настроенной на более высокое давление. При превышении этого давления клапан открывается полностью и навсегда. Конструктивно - "пробка от шампанского" :) (прорывная мембрана)

5. Камера д.б. отделена от всего остального "бронелистом". В сторону камеры также выходит труба дренажа перекиси. Возможна установка со стороны КС и главного клапана, но лучше его поберечь. Все остальное - с другой стороны. Желательно также отделить стенкой газовую часть от жидкостной, но это опция.
Это сообщение редактировалось 31.01.2005 в 15:27
RU termostat #31.01.2005 15:30
+
-
edit
 

termostat

аксакал

Аварийный клапан нужен и на сомом баке.

Аварийные клапаны - пружинно-шариковые, есть отечественные на разные давления, есть импортные подороже "Ханейвел".

FILAS

втянувшийся

Аварийный клапан нужен и на сомом баке.
 

Насколько я помню, подразумевалось, что в баке должно быть минимум отверстий. Поэтому я и предложил поставить его параллельно сливу. Конструктивно он, конечно может быть ближе всех к баку, да и трубу там можно сделать побольше.
RU Андрей Суворов #31.01.2005 17:26  @FILAS#31.01.2005 17:07
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

FILAS>
Аварийный клапан нужен и на сомом баке.
 

FILAS> Насколько я помню, подразумевалось, что в баке должно быть минимум отверстий. Поэтому я и предложил поставить его параллельно сливу. Конструктивно он, конечно может быть ближе всех к баку, да и трубу там можно сделать побольше. [»]

При изотермическом :) разложении перекиси бак, заполненный исходно наполовину, способен удержать образовавшийся парогаз (а тем более, кислород) без разрыва - у него испытательное давление 480 атмосфер, что ли... Рабочее 320. Только кто ж отведёт тепло, чтоб разложение было изотермическим...

Вопрос - на какое давление предохранительный клапан, и какого он должен быть диаметра, чтобы успеть спустить пар? :)
 
RU Dmitriy from 336 #31.01.2005 22:40  @FILAS#31.01.2005 15:08
+
-
edit
 

Dmitriy from 336

втянувшийся
FILAS, 31.01.2005 15:08:48:
На основе FMEA появились следующие замечания по ПГС стенда.
[»]
 


ФИЛАС !!! решпект за критику.

пункт 1 - более чем согласен, однако почему манометр перед фильтром? А что если... ?
п.2 - не обязателен. ручками я берусь покрутить. Если давление убрано, то она может даже и не выливаться... и кроме того - просто НЕТ еще одного дистанционного клапана.
п.3 - совершенно согласен. а где такой взять???? желательно с "обратной связью"
п.4 - ничего не тревожит?

FILAS, 31.01.2005 15:08:48:
4. Защита от разрыва бака при разложения перекиси состоит из следующих элементов.
а) параллельно манометру ставится аварийный клапан, настроенный на определенное давление. При превышении давления, клапан стравливает азот. Конструктивно - это подпружиненная крышка.
б) параллельно клапана слива перекиси ставится аналогичный аварийный клапан, но настроенной на более высокое давление. При превышении этого давления клапан открывается полностью и навсегда. Конструктивно - "пробка от шампанского" :) (прорывная мембрана)
[»]
 


во-первых: уж если там начнет рвать бак... энергетика (нижняя оценка) - как 150 грамм тола (1 грамм=4кДж) ...
во-вторых - немного перемудрили - сначала "сработает" стоящий "параллельно манометру" стравливающий азот клапан и ... фсё... зачем тогда нужен клапан по пункту "4б" "настроенной на более высокое давление"??? или предполагается что процесс будет настолько быстрым что понадобятся две дырки? неееее....тут можно зашиться в расчетах...

п.5 оно, конечно бы, ах... но как бы это... экономика не позволяет...
[Fi-103 & A4 RULEZZ]  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Бронестенка - это необязательно бронесталь.
За неимением стали можно использовать бетонную панель.
Во всяком случае, взрыв стального (30ХГСА) РДТТ с объемом ~ 30 литров при давлении > 500 атмосфер 35 мм строительная панель выдержала в полметра от стенда. Потрескалась, правда, но ни один осколок не пробил. И не было вторичных осколков с обратной стороны. А самое главное, рикушеты были на порядок меньше, чем от бронеплиты.
Мешки с песком - тоже хорошая идея.
Такую защиту [примерно] литрового модельного двигателя я видел в подвале учебного ВУЗа. Наверху - лаборатории, а по соседству - мехамическая мастерская :)
 

FILAS

втянувшийся

[/QUOTE]
почему манометр перед фильтром?
 

Насколько я понимаю, манометр нужен больше для красоты. Находясь на магистрали, где течет газ, он и так не показывает давление в баке. Манометр - тоже источник "грязи", поэтому он перед фильтром.

зачем тогда нужен клапан по пункту "4б" "настроенной на более высокое давление"???
 

Газовый клапан стравливает случайно подскочившее давление.
Аварийный по пункту 4б предназначен для экстренного слива перекиси при условии 100% начавшегося разложения в нем. Как рассчитать его параметры пока думаю. Насколько я понял расход перекиси 0,5 кг/с. Объем бака 8 литров. Испытательное давление 480 атм. Рабочее давление в баке будет 40 атм. От этого и пойдем.

Бронестенка - это необязательно бронесталь.
 

Точно. Подойдет все, что угодно. Для нашей крошки подойдет плита из железобетона.
Известен случай, когда в качестве "первой линии обороны" использовались свободно висящие цепи.
RU Dmitriy from 336 #01.02.2005 16:42
+
-
edit
 

Dmitriy from 336

втянувшийся
Точно. Подойдет все, что угодно.
 


Мне нравится идея "мешки с песком". Легко монтировать, легко убирать и при этом массивность...
[Fi-103 & A4 RULEZZ]  
RU Dmitriy from 336 #01.02.2005 18:18  @FILAS#01.02.2005 09:46
+
-
edit
 

Dmitriy from 336

втянувшийся
FILAS, 01.02.2005 09:46:38:
 
почему манометр перед фильтром?
 

Насколько я понимаю, манометр нужен больше для красоты. Находясь на магистрали, где течет газ, он и так не показывает давление в баке. Манометр - тоже источник "грязи", поэтому он перед фильтром.
[»]

[/quote]

На счет грязи - это я оспаривать не берусь, а вот по поводу красоты - это не совсем верно. Вот как выглядит показание манометра при подаче газа в бачок из бесконечного резервуара с полным давлением 40 ати и темп. 294 К

Предположим что диаметр подводящей трубки 5 мм тогда ее площадь = 7.8*10-5 [m2], предположим что расход перекиси 0,5 [kg/s] тогда (при плотности перекиси 1300 [kg/m3]) это будет объемный расход V'= 3.8*10-4 [m3/s] - это значит что для поддержания давления в баке понадобится туда подавать такой же объем газа (с давлением 40 ати). У такого газа при температуре 294 К будет плотность Ro=P/R*T=40*101325/297*294=46 [kg/m3] (я предполагал как вытеснитель азот R=297 [кДж/кг*К]), а скорость его при протекании через трубку с диаметром сечения 5 мм будет равна W=V'/S=4.9 [m/s] (на самом деле меньше, но примем такое значение). Это означает что статическое давление (которое будет показывать манометр на магистрали) будет отличаться от давления в баке на величину скоростного напора Ro/2*W2 = 559.6 [Па], что от 40 ати очень малая часть. Т.е. при "истинном" давлении в баке 40 ати манометр будет показывать ~39.9944 ати, что весьма близко. Поэтому манометр сможет показать небольшие (в десятые доли атмосферы) колебания давления - и это уже даст информацию о процессах в системе камера-бак (если он малоинерционный будет (манометр)). Кроме того - если случится так, что сопротивление набора пластин катализатора протеканию перекиси-парогаза будет существенно меньше предполагаемого, то по резкому падению давления в магистрали (скорость увеличилась) - уже можно будет принимать меры (если успеть :D )

[Fi-103 & A4 RULEZZ]  

RSR13

втянувшийся
D.f.3.> [quote|FILAS, 01.02.2005 09:46:38:]
D.f.3.> [/QUOTE]
почему манометр перед фильтром?
 

D.f.3.> Насколько я понимаю, манометр нужен больше для красоты. Находясь на магистрали, где течет газ, он и так не показывает давление в баке. Манометр - тоже источник "грязи", поэтому он перед фильтром.
D.f.3.>
[»]

D.f.3.> [/quote]
D.f.3.> На счет грязи - это я оспаривать не берусь, а вот по поводу красоты - это не совсем верно. Вот как выглядит показание манометра при подаче газа в бачок из бесконечного резервуара с полным давлением 40 ати и темп. 294 К
D.f.3.> Предположим что диаметр подводящей трубки 5 мм тогда ее площадь = 7.8*10-5 [m2], предположим что расход перекиси 0,5 [kg/s] тогда (при плотности перекиси 1300 [kg/m3]) это будет объемный расход V'= 3.8*10-4 [m3/s] - это значит что для поддержания давления в баке понадобится туда подавать такой же объем газа (с давлением 40 ати). У такого газа при температуре 294 К будет плотность Ro=P/R*T=40*101325/297*294=46 [kg/m3] (я предполагал как вытеснитель азот R=297 [кДж/кг*К]), а скорость его при протекании через трубку с диаметром сечения 5 мм будет равна W=V'/S=4.9 [m/s] (на самом деле меньше, но примем такое значение). Это означает что статическое давление (которое будет показывать манометр на магистрали) будет отличаться от давления в баке на величину скоростного напора Ro/2*W2 = 559.6 [Па], что от 40 ати очень малая часть. Т.е. при "истинном" давлении в баке 40 ати манометр будет показывать ~39.9944 ати, что весьма близко. Поэтому манометр сможет показать небольшие (в десятые доли атмосферы) колебания давления - и это уже даст информацию о процессах в системе камера-бак (если он малоинерционный будет (манометр)). Кроме того - если случится так, что сопротивление набора пластин катализатора протеканию перекиси-парогаза будет существенно меньше предполагаемого, то по резкому падению давления в магистрали (скорость увеличилась) - уже можно будет принимать меры (если успеть :D ) [»]

Мер принимать не придется ! При увеличении расхода , возрастет тяга и всех делов !
Основным ограничителем расхода является критическое сечение , а не катализаторный пакет :)
 
RU RSR13 #09.02.2005 13:06  @Dmitriy from 336#01.02.2005 16:42
+
-
edit
 

RSR13

втянувшийся
D.f.3.>
D.f.3.> Точно. Подойдет все, что угодно.
 

D.f.3.> Мне нравится идея "мешки с песком". Легко монтировать, легко убирать и при этом массивность... [»]

Только оболочка мешков из негорючей ткани , или с обмазкой ! Иначе , перекись брызнет , и что с тканью будет ?
 
RU Dmitriy from 336 #09.02.2005 22:09
+
-
edit
 

Dmitriy from 336

втянувшийся
Основным ограничителем расхода является критическое сечение , а не катализаторный пакет :)
 


это как это?????
[Fi-103 & A4 RULEZZ]  
RU Андрей Суворов #09.02.2005 22:27  @Dmitriy from 336#01.02.2005 16:42
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

D.f.3.>>
D.f.3.>> Точно. Подойдет все, что угодно.
 

D.f.3.>> Мне нравится идея "мешки с песком". Легко монтировать, легко убирать и при этом массивность... [»]
RSR13> Только оболочка мешков из негорючей ткани , или с обмазкой ! Иначе , перекись брызнет , и что с тканью будет ? [»]

Фигня. Достаточно намочить.
 
RU RSR13 #10.02.2005 15:41  @Dmitriy from 336#09.02.2005 22:09
+
-
edit
 

RSR13

втянувшийся
D.f.3.>
Основным ограничителем расхода является критическое сечение , а не катализаторный пакет :)
D.f.3.>
 

D.f.3.> это как это????? [»]

Критическое сечение сопла запрется и давление в камере подскочит до давления в подводящем трубопроводе , но не более .
Под словом запрётся я имею ввиду предельный расход газа через критическое сечение , согласно уравнению расхода , он зависит от приведенной скорости звука , полного давления в КС и площади сечения . Т.к. полного давления выше 40 атм. нам взять неоткуда , то и критический расход не превысит заданной величины.
Исключение составляет случай детонационного разложения перекиси , когда камера сначала заполняется жидкостью , а потом резко взрывается ! В данном случае уже никакое регулирование не поможет :)
 
RU Dmitriy from 336 #11.02.2005 15:17
+
-
edit
 

Dmitriy from 336

втянувшийся
Критическое сечение сопла запрется и давление в камере подскочит до давления в подводящем трубопроводе , но не более .
 


оставим это... мне кажется это не совсем так в смысле терминологии.
об этом лучше давай письмом.

теперь возвращаясь к топику этой темы

НАРОД !!!!! ПРИНИМАЮ идеи (для эскизов) об устройстве стенда. Авмич говорит что с МАИ могут быть проблемы - надо разработать запасной вариант - типа передвижной стенд - собрали, запустили, разобрали, увезли.

ПРИНИМАЮТСЯ КОНЦЕПТ-ИДЕИ с объяснением.

Основные ТЗ пока такие:

1)стенд для однокомпонентника на 50 (до 100) кг тяги.
2)стенд НЕ стационарный - собрали, запустили, разобрали, увезли.
3)дешевизна и минимум трудозатрат на его изготовление, минимум металлоемкости.
4)ОБЯЗАТЕЛЬНА возможность его перевозки (по частям и сборки на месте), причем перевозка не более чем с помощью легковых авто (максимум - прицеп)
5)автономность в смысле воды, электричества и т.п. (в т.ч. при сборке)
6)легкость в обслуживании аппаратуры/устройств - никаких лесенок и подмостей
7)удовлетворение ТБ - предусмотреть защиту


приложены две ОЧЕНЬ сырые картинки - концепт-идеи - простите без подробных объяснений

скажу только что ПГС рисовалась ДЛЯ ДРУГОГО стенда - для вот этих ее надо переделывать или искать компромиссы - ЗДЕСЬ ручками вентили не покрутишь, а 50 метров трубок тянуть - это слишком круто.

Прикреплённые файлы:
stend1.gif (скачать) [19,7 кБ]
 
stend2.gif (скачать) [19,7 кБ]
 
 
[Fi-103 & A4 RULEZZ]  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Не знаю, может и плохая идея, но всё равно скажу ;^))
Для того, чтобы стенд не улетел, выхлоп двигателя должен бить в пластину-основание стенда. Её не прожжёт, здесь температура небольшая. Получается стенд в виде тетрагональной пирамиды, в основании - пластина (может занимать не всё основание, а только среднюю часть, рёбра - трубы или уголки.
1 2 3 4 5 6 7 12

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru