Насколько реально сделать в домашних условиях ЖРД? - часть 2

Мне непонятно, почему бы не применить обыкновенное литьё в кокиль? К чему тут керамика-то?

гидролизованном этилсиликате - это продукт долгого размола кварцевого песка с этиловым спиртом в шаровой мельнице

 

Нет, это совершенно другая вещь.

Можно и кокиль - для внешней формы, и это наверное правильнее.
В производстве кокиль - это для крупной серии. А выплавляемые модели как раз для единичных изделий хорошо подходят.

Внешние формы - кокиль. Каналы постоянного сечения - из стальной проволки.

А чем можно вытравить сталь из меди?

Нет, это совершенно другая вещь.

 

В методичке по ТКМ было написано именно так. (узнать бы кто её писал) )

А чем можно вытравить сталь из меди?

 

Много чем. Например, обыкновенной соляной кислотой. Полученное изделие надо будет обязательно отжечь.

Мда... Я тут приболел, а сколько всего успели без меня...
1. Литой металл менее прочен, чем прокатанный, тянутый, штампованный и т.д. Исключение - монокристаллические отливки.
2. Гальванически осаждённый металл тоже менее прочен, чем механически обработанный.
3. Тем не менее, гальванопластика применяется при изготовлении по крайней мере двигателя "Вулкан" на Ариан-5.
4. В любом случае, это всё не для любителей, ибо, как совершенно верно замечено, "дьявол кроется в деталях".

Каналы постоянного сечения - из стальной проволки.

 

из стальной трубки наверно - а то задолбаешься из вытравливать. А вообще нужно к спецм отнести модель в СолидВоксе и они сделают из мпециальной жидкости - потом типа керамики получается. После отливки она вибрацией измельчается и выткряхивается.

1. Литой металл менее прочен, чем прокатанный, тянутый, штампованный и т.д. ....

 

Конечно. Скажу более, на меди это очень сильно заметно.

Прочность конечно меньше чем у катанного, но всё же выше чем у паяной камеры из трубок.

из стальной трубки наверно - а то задолбаешься из вытравливать. А вообще нужно к спецм отнести модель в СолидВоксе и они сделают из мпециальной жидкости - потом типа керамики получается. После отливки она вибрацией измельчается и выткряхивается.

 

Стальную проволку вытравить не сильно сложно - тонкую трубочку в канал и по трубочке насосом реактив гнать. Поделись ссылочками на специальные жидкости. Интересно как и из чего стержни делают, я вот только керамику нашёл.

Надеюсь сегодня всеже смогу поговорить со специалистом...


Пока немного о другом, про ТНА.

Посмортел что есть сегодня на рынке::
-сильноточные LiPo аккамуляторы - 500 Дж/г (батареи 1500 Дж/г, но с током надо разбиратся)
-бесколлекторные моторы с очень высоким КПД (0.85-0.90)3КВт/кг (искал плохо, наверняка можно и больше)
обороты до 70тыс об/мин - просто созданы для прямого привода центробежного насоса.

Теперь считаем:
ДУ: расход 1л/с, время работы 100с давление подачи 50атм
для неё потребуется:
-1кг аккамуляторов(300г батерй)
-2кг двигателей с регуляторами
Итого: 3кг (массу насосов я не считал так они обычно значительно легче двигателей)
Т.к. центробежный насос не слишком эффективный то пускай будет 6кГ.

6кГ на 100л топлива!!!

Стальную проволку вытравить не сильно сложно - тонкую трубочку в канал и по трубочке насосом реактив гнать.

 

Про использование для формирования каналов в тонкостенной отливке такого размера проволочек и трубочек можешь смело забыть, так как при прогревании опоки их неизбежно поведёт, либо опока вообще треснет. В домашних условиях отлить эту деталь можно только методом последовательной отливки. На первом этапе отливается внутренняя поверхность с наружным оребрением (будующими перемычками между каналами), затем промежутки между ними заполняются формовочной массой, накладывается восковой слой (наружная поверхность) и заготовка снова пакуется. После этого опока прогревается в восстановительной атмосфере почти до температуры плавления сплава, и затем заливается слегка перегретым расплавом. Заливаемый металл частично расплавляет кромки рёбер, а затем застывает, образуя монолитную структуру. Формовочную массу из каналов в домашних условиях проще извлечь механически, благо её прочность после охлаждения формы в воде, очень низкая. Метод не очень сложный, но требует точного подбора температур опоки и расплава для каждого конкретного изделия, скорости заливки металла, размера и расположения депо, расположения центра тепла опоки,и конечно же количества, величины и расположения литников и выпоров.

обороты до 70тыс об/мин - просто созданы для прямого привода центробежного насоса.

 

Возможно я тебя огорчу, но сделать микро ТНА на практике оказалось намного сложнее, чем, например, отлить КС. Я пытался сделать насос с диаметром колеса 25мм., но больше чем 1,2 МПа мне из него выжать не удалось. При дальнейшем увеличении оборотов давление падало, а насос превращался в кипятильник. Шаманство с изменением профиля лопаток колеса насоса к ощутимым результатам не привело. Так что обороты в этом деле не главное. Моё мнение такое - при таких малых размерах, для создания давления жидкости 5-10 МПа, насос должен быть многоконтурным. Изготовление его - отдельная песня. Если сможешь рассчитать и сделать, честь тебе и хвала. Лично я с ТНА завязал, хватит.

Искал искал и не нашёл...
Так что начинаю новый топик.

Что думает общественность про применение расплава НА как окислителя в любительском ЖРД?
Среди плюсов: ДЕШЕВИЗНА,экологичность

tпл 169C
При этой температуре можно использовать любимый в отрасли АМГ(потеря прочности 25%)
или нержавейку (потеря прочности 20%).

Пара НА-Пропан даёт импульс 215сек при достаточно низкой температуре в камере - 2300К.

Что думает общественность про применение расплава НА как окислителя в любительском ЖРД?
tпл 169C
При этой температуре можно использовать любимый в отрасли АМГ(потеря прочности 25%)

 

АМГ наверняка нельзя. Может загореться в расплавленной НА. Еще надо смотреть на вязкость, сложность прогрева тракта окислителя перед пуском и т.д.

С вязкостью проблемм нет - течет как вода. (цифрой не владею)
Прогрев тракта окислителя - не сильно сложная задача в сравнении с теми проблеммами которые возникают при применении перекиси.

Меня волнует будет ли вообще гореть в камере такая смесь?

Искал искал и не нашёл...
Так что начинаю новый топик.

Что думает общественность про применение расплава НА как окислителя в любительском ЖРД?
Среди плюсов: ДЕШЕВИЗНА,экологичность

tпл 169C

 

Угу. Вы внимательно читали про свойства НА ?

Температура плавления 169,6 °C, при нагреве выше этой температуры разлагается с выделением оксидов азота
http://ru.wikipedia.org/wiki/Нитрат_аммония#.D0.A4.D0.B8.D0.B7.D0.B8.D1.87.D0.B5.D1.81.D0.BA.D0.B8.D0.B5_.D1.81.D0.B2.D0.BE.D0.B9.D1.81.D1.82.D0.B2.D0.B0

 

"Просто добавь воды".

"Просто добавь воды".

 

После этого выбрось НА и используй как горючее металлический Na, у него температура плавления вообще 370.96 K (~98 C)

Угу. Вы внимательно читали про свойства НА ?

 

Читал внимательно, и неоднократно плавил. Разлагается он весьма неторопливо при атмосферном давлении, при повышенном давлении наверняка этой проблеммы не будет. Можно, как предлагается, добавить воды, а лучше карбамида - при этом tпл значительно снизится.

Na, а ещё лучше NaK эвтектика привлекает энергетикой, но К фаза плохо совместима с тонскостенной камерой ЖРД. И цена... Лучше тогда сразу разорится на дьюар и начинать осваивать кислород.

неоднократно плавил.

 

Аналогично. Для получения окислов азота.
Тут видимо действительно нужно смотреть что за ингибиторы/катализаторы добавляются в состав.

доброго время суток
Не подскажите где можно достаь жидкий кислород

доброго время суток
Не подскажите где можно достаь жидкий кислород

 

Например мы берём в Балашихе www.linde-gas.ru
А вообще зависит от региона. Во многих свои кислородные заводы есть.

доброго время суток
Не подскажите где можно достаь жидкий кислород

 

Ты бы рассказал, что с ним будешь делать? Нам же интересно ;^))

День добрый.
Разрешите задать несколько вопросов.
1) Каковы потери давления на форсунках? Зависят ли эти потери от давления (в камере, перед форсуночной головкой)?
2) Будут ли потери существенно меньше при использовании струйных форсунок или в пределе отверстий достаточно большого диаметра?
3) Есть ли вообще смысл в любительских ЖРД гнаться за качественным распылением компонентов?

К чему эти вопросы? Появилась идея. Надо её опустить. Сам я, как автор (наверняка уже не первый), естественно, в упор не вижу очевидных недостатков.
Идея такая. ЖРД с вытеснительной системой. Перед камерой ставятся два газогенератора, окислительный и восстановительный. В каждый из них компоненты подаются через простые струйные форсунки большого диаметра (для минимизации потерь давления). В ГГх вся жидкость испаряется и уже в виде пара оба компонента воступают в КС -> хорошее перемешивание, особенно если сделать "двухэтажную" "форсуночную головку" и усеять всё дно камеры в отверстиях. (ФГ в кавычках - потому что сомневаюсь - можно ли считать форсунками простые трубки и отверстия =).

Конечно, один из очевидных минусов - утяжеление и некоторое усложнение конструкции.
Потому и спрашиваю - оправдывает ли цель средства?

День добрый.
Разрешите задать несколько вопросов.
1) Каковы потери давления на форсунках? Зависят ли эти потери от давления (в камере, перед форсуночной головкой)?

 

видимо имеется ввиду перепад на форсунках.
обычно он находится в пределах 0.5-3МПа, при меньшем перепаде
будет падать качество распыла.

2) Будут ли потери существенно меньше при использовании струйных форсунок или в пределе отверстий достаточно большого диаметра?

 

диаметр отверстий выбирается исходя из заданного перепада и расхода через
форсунку.

3) Есть ли вообще смысл в любительских ЖРД гнаться за качественным распылением компонентов?

 

Нет. В мелких двигателях прекрасно работают относительно простые струйные
форсунки. Основная проблема это проблема их изготовления.

Для получения удовлетворительной равномерности распыла форсунок должно быть никак не меньше 6-8. То есть придётся делать очень тонкие отверстия (<1мм). Это либо тонкое сверло либо лазер. В любом случае форсуночную головку придётся проливать и тарировать.

Правильный ответ на эти и остальные вопросы которые возникнут по ходу
рекомендую искать вот в такой книге:

http://urss.ru/cgi-bin/db.pl?cp=&page=Book&id=30165&lang=Ru&blang=ru&list=213

К чему эти вопросы? Появилась идея. Надо её опустить. Сам я, как автор (наверняка уже не первый), естественно, в упор не вижу очевидных недостатков.
Идея такая. ЖРД с вытеснительной системой. Перед камерой ставятся два газогенератора, окислительный и восстановительный. В каждый из них компоненты подаются через простые струйные форсунки большого диаметра (для минимизации потерь давления). В ГГх вся жидкость испаряется и уже в виде пара оба компонента воступают в КС -> хорошее перемешивание, особенно если сделать "двухэтажную" "форсуночную головку" и усеять всё дно камеры в отверстиях. (ФГ в кавычках - потому что сомневаюсь - можно ли считать форсунками простые трубки и отверстия =).

Конечно, один из очевидных минусов - утяжеление и некоторое усложнение конструкции.
Потому и спрашиваю - оправдывает ли цель средства?

 

Такую конструкцию будет очень сложно охлаждать и очень сложно поддерживать РП в газогенераторах

1) понял, спасибо.
2) То есть, фактически, если лить просто струёй - можно свести потери к минимуму?
Одно из 2х положительных свойств столь гиморной схемы - возможность в принципе обойтись без форсунок: в ГГ можно компоненты лить и струёй - по любому по пути до КС всё что может перемешается, сгорит и испарится (на край - можно увеличить протяженность ГГ и магистралей чтобы процесс прошел более полно), а в КС уже газы, подающиеся через трубки, перемешаются без проблем.
3) Roger that, thanks. Книгу эту читаю с удовольствием.
(жаль - времени мало. Приходится расплачиваться за расслабуху в начале семестра =)

Такую конструкцию будет очень сложно охлаждать...

 

Позвольте не согласиться. В ГГх достаточно низкую температуру можно поддержать соотношением компонентов; давление определяется давлением перед ГГ, турбины нет, так что никто не заставляет поднимать температуру; кол-во теплоты необходимо лишь для испарения всего расхода компонентов через ГГ. Имхо, поддержать температуру ниже 500С - никаких проблем. Так что систему распыления можно вообще не охлаждать.
Что касается КС - пустить компоненты через неё перед ГГ.
Поправьте меня, если я не прав.

...и очень сложно поддерживать РП в газогенераторах

 

Не напомните - что есть РП? :-

А в Нижнем новгороде есть

окислитель!!!
(два моделиста решили сделать ЖРД)