Гибридный Ракетный Двигатель: от тактики к практике.

 
1 11 12 13 14 15 21
AR a_centaurus #30.08.2007 18:52  @justman#30.08.2007 18:42
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

justman> Кстати интересный кадр N 154
justman> Похоже на неравномерное выгорание заряда
justman> (неравномерное покраснение наружней стенки КС со стороны видеокамеры). Или это какой то видеоэффект был ?

Это блик на (оргстекло 15 мм) дверке защитного ящика , внутри которого стоит стенд. Сам двигатель я разобрал руками в нейлоновых лаб. перчатках через 2 минуты после испытаний. Температура на стенках камеры была чуть выше чем обычно, но не превышала 80º.
 
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

Кстати неравномерность может быть связана с небольшой несоосностью
оси сопла и инжектора или канала шашки. И неравномерность начала проявлятся только в области сопла. Видно что нагрев идёт от сопла.
 
DE justman #30.08.2007 18:56  @a_centaurus#30.08.2007 18:52
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

justman>> Кстати интересный кадр N 154
justman>> Похоже на неравномерное выгорание заряда
justman>> (неравномерное покраснение наружней стенки КС со стороны видеокамеры). Или это какой то видеоэффект был ?
a_centaurus> Это блик на (оргстекло 15 мм) дверке защитного ящика , внутри которого стоит стенд.

Тогда всё понятно.
 
AR a_centaurus #30.08.2007 18:59
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Фото 4 Довольно интересное: остатки окиси алюминия на конвергентном конусе графитового сопла. Камера сейчас на подзарядке, а после я сниму срез дивергентного (выходного) конуса. На нём видны микро и мини сферы расплавленного и сконденсировавшегося алюминия. Ещё надо будет подумать, как теперь сопло отчистить от этих "свидетелей".
 
Это сообщение редактировалось 25.09.2007 в 18:03
DE justman #30.08.2007 19:01  @a_centaurus#30.08.2007 18:59
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

a_centaurus> Фото 4 Довольно интересное: остатки окиси алюминия на конвергентном конусе графитового сопла. Камера сейчас на подзарядке, а после я сниму срез дивергентного (выходного) конуса. На нём видны микро и мини сферы расплавленного и сконденсировавшегося алюминия. Ещё надо будет подумать, как теперь сопло отчистить от этих "свидетелей".

Где то я это уже видел .... лет этак 17 назад :)

Оно родимое. А еще непередаваемый "запах" Al2O3 сразу после пуска ;)
 
DE justman #30.08.2007 19:07  @a_centaurus#30.08.2007 18:59
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

a_centaurus> Фото 4 Довольно интересное: остатки окиси алюминия на конвергентном конусе графитового сопла. Камера сейчас на подзарядке, а после я сниму срез дивергентного (выходного) конуса. На нём видны микро и мини сферы расплавленного и сконденсировавшегося алюминия. Ещё надо будет подумать, как теперь сопло отчистить от этих "свидетелей".

Ну мы аккуратно протачивали резцом "на выброс". Корунд всё таки.
 
UA Serge77 #30.08.2007 19:16  @a_centaurus#30.08.2007 18:59
+
-
edit
 

Serge77

модератор

a_centaurus> На нём видны микро и мини сферы расплавленного и сконденсировавшегося алюминия.

Это точно шарики алюминия, а не окиси?
По-моему, сейчас главный вопрос - какая часть алюминия сгорела в двигателе, а какая - снаружи или не сгорела вообще. Без знания точного состава шашки пожалуй это будет трудно узнать.

a_centaurus> Масса её была около 0.4 г.

Насколько она была жёсткой? Не могло её просто смять и выбросить (может частично) из двигателя, с догоранием на воздухе?
AR a_centaurus #30.08.2007 22:36
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

"Фокс! Вот самый главный и единственный свидетель..."
Для нас таким "фоксом" является график, записанный тензодатчиком. Посмотрите.
Интегрирование дало 18 N*s. Это очень высокий результат для данного мотора. В среднем хорошим результатом раньше был 16.5 - 17.0.(206-210 с) Даже при скорее всего завышенной массе сгоревшего топлива - 1 гр (Al+эпокси+nylon) и 7.5 г NOХ заниженный Isp получается 216 с. При 8 г Isp получается вообще неприличным - 230 с. При сравнении графиков: "типического" и вновь полученного, бросается в глаза его "трапецивидность" в отличие от "треугольности", присущей, кстати всем моторам на NOХе. А пички на верхнем плато как раз свидетельствуют о неравномерностях в горении слоистой шашки. Скорее всего какие-то небольшие кусочки фольги отрывало и выбрасывало для догорания наружу. Где-то на середине плато. Там где тяга падала. Что-то похожее мы и видим на одном из кадров видеозаписи. Тем не менее горение было вполне ровным. Максимум тяги достиг 28 N, а в среднем Favg.= 11 N. Кстати, обратите внимание, что продолжительность плато - около 0.5 с. Именно столько мы насчитали по видеокадрам была продолжительность горения "алюминиевой" части графика. Конечно, из одного испытания было бы глупо делать выводы. Нужно сделать несколько хорошо подготовленных и промеренных тестов. Однако уже виден "скелет" зарождающейся технологии ГРД на шашке из составного топлива. И в этой связи мне очень хочется попробовать сделать вставку из 10 мкм фольги, ламинированной парафиновым фильмом. Очень ценным технологическим приёмом , мне видится перфорация слоистого тела. Похоже, что это увеличивает проникновение окислителя в глубину тела вставки и ускорение её горения. Хотя с другой стороны, это может вызывать и отрыв тех самых кусочков фольги из-за нарушения поверхностной прочности.
 
Это сообщение редактировалось 25.09.2007 в 18:04
AR a_centaurus #30.08.2007 23:01  @Serge77#30.08.2007 19:16
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Serge77> Это точно шарики алюминия, а не окиси?

Внимательно посмотрел под металлографическим микроскопом со 100х увеличением и поляризованным освещением. Это шарики металла. Местами они инкрустированы в оксид. Обладают мет. блеском. Снял фотографии.

Serge77> По-моему, сейчас главный вопрос - какая часть алюминия сгорела в двигателе, а какая - снаружи или не сгорела вообще. Без знания точного состава шашки пожалуй это будет трудно узнать.

Состав сгоревшего топлива я оценил приблизительно (см выше). Каким бы он ни был, в сравнении с обычным графиком на вновь полученном вполне заметны отличия. Мизерная добавка похожей в горении по своим свойствам на полимер эпокси, погоды бы не сделала. Металл в шашке "срезал" пиковую тягу и "растянул" график как во времени, так и в форме.

Serge77> Насколько она была жёсткой? Не могло её просто смять и выбросить (может частично) из двигателя, с догоранием на воздухе?

Вставка была очень жёсткой, то есть пальцами не сминалась. При установке в канал она упиралась в одно из донышек, которое имело бортик. Вытащить её можно было только пинцетом и только с одной стороны. Естественно, что я её установил упором к соплу. Диаметр критики - 3.2 мм... Если бы там что-то полетело несгоревшее, или большое, то, как понимаешь, мотор бы взорвался. Я когда то вставлял рулонную бумагу, так же в несколько витков, несклеенную... Вот её выдувало. Причём она и сгорать не успевала. То есть её выдувало первым фронтом ещё непрореагированной закиси. Тут всё было внутри. В основном. На всякий случай сходил и проверил стенд внутри и снаружи. В трубу заглянул. Там сетка стоит. Ничего похожего на Al фольгу не обнаружено. Мне кажется (я сам всегда перестраховываюсь с положительными выводами), что результаты этого теста можно признать удовлетворительными и использовать их как базовые. Ведь задача у нас была обнаружить сгорание Al в камере сгорания ГРД в струе N2О. А её мы всё-таки выполнили. А дальше посмотрим.
 
Это сообщение редактировалось 25.09.2007 в 18:05
AR a_centaurus #30.08.2007 23:06
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Два графика для сравнения: "типический" vs. "полученный"
Прикреплённые файлы:
 
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Да, очень обнадёживающие данные, поздравляю!
Видимо, основная часть алюминия всё-таки сгорала внутри.

Было бы интересно минимизировать содержание эпоксида. Наверно можно сделать так: приготовить разбавленный жидкий раствор эпокси+отвердитель в толуоле или спирте, обмакнуть в него фольгу, вынуть, дать стечь излишкам и высохнуть растворителю (несколько минут), потом свернуть рулон. Вместо эпоксида наверно можно использовать какой-нибудь разбавленный клей или лак. Нитролак - интересная мысль ;^))

Ну и делать рулон потолще, чтобы его хватило до конца горения.
AR a_centaurus #31.08.2007 01:32
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Я уже сказал, что это был плод коллективного творчества. И твоего в том числе. Так что поздравления и тебе в том числе. Жаль, что мы не можем так же собираться в реальном мире... Много бы удалось сделать... Что касаемо твоего предложения по эпокси, то я ведь так и делал. Смешивал двухкомпонентный poХypol и разбавлял его изопропиловым спиртом (обезвоженным) до консистенции жидкого молока. Смазывал пальцем полоску и скатывал её на дюралевой оправке подходящего диаметра, предварительно померив всухую количество витков в канале шашки. Вместе с оправкой вводил стаканчик внутрь канала и тут же вынимал оправку. Ставил шашку вместе с вставкой на плитку 80º и оставлял на 0.5 часа. После чего вынимал вставку пинцетом. Ну и на следующий день перфорировал её заточенным шилом. То есть ламина эпокси была достаточно тонкой. Перед склейкой я перебирал все имеющиеся в наличии клеи: среди них нитролак, эмалит, циановый моментальный, эпокси, силиконовые... Остановился на быстрой эпокси. С ней удобно работать. Ну и парафильм мне не даёт покоя. Может попробовать сделать рулет с парафином. Лента ( марка Merck) шириной 50 мм и толщиной 0.3 с двух сторон изолирована бумагой. Технология представляется такой: вырезается лента из фольги 10 мкм и укладывается на парафильм. Затем обе наматываются на оправку и сверху по шву проклеиваются. Затем перфорация и установка в шашку. Можно попробовать намотать с 1 мм толщины.
 
+
-
edit
 

Incubus

втянувшийся

Тогда лучше брать полоску парафильма с шириной меньшей, чем фольга, чтобы торцы хорошо проклеились.
И клеить лучше эпоксидной смолой, так как парафильм вообще не держит органические растворители
«Внутре! — прошелестел старичок. — Внутре смотрите, где у нее анализатор и думатель…» А. и Б. Стругацкие  
UA Serge77 #31.08.2007 11:45  @a_centaurus#31.08.2007 01:32
+
-
edit
 

Serge77

модератор

a_centaurus> Что касаемо твоего предложения по эпокси, то я ведь так и делал

Ты писал, что слой эпоксида получился около 0.3 мм. Это очень много. Моим методом должно получиться микрон 10, а то и 5.

Парафилм - опять толстый. Там же алюминия получится меньше 10% в шашке. Или всего 2-3% в расчёте на всё топливо.

Можно попробовать двусторонний скотч. Хотя он не даст жёсткую трубку, что мне кажется плохо.
DE justman #31.08.2007 13:49  @a_centaurus#31.08.2007 01:32
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

a_centaurus> предварительно померив всухую количество витков в канале шашки.

Кстати а сколько было витков ?

На циклограмме видно 2 больших пика и несколько поменьше.
 
AR a_centaurus #31.08.2007 18:18  @Serge77#31.08.2007 11:45
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

a_centaurus>> Что касаемо твоего предложения по эпокси, то я ведь так и делал
Serge77> Ты писал, что слой эпоксида получился около 0.3 мм. Это очень много. Моим методом должно получиться микрон 10, а то и 5.

Serge77> Парафилм - опять толстый. Там же алюминия получится меньше 10% в шашке. Или всего 2-3% в расчёте на всё топливо.
Serge77> Можно попробовать двусторонний скотч. Хотя он не даст жёсткую трубку, что мне кажется плохо.

0.3 - это приведённая толщина эпокси. Витков фольги (сейчас перемерил на другой ленте той же длины и той же оправке) было 10. Приведённая толщина - 0.1 мм. Общая толщина вкладыша: эпокси + Al foil - 0.4 - 0.45 мм. То есть толщина слоя эпокси и была в пределах 3-5 мкм. Ты же не сможешь замерить слой жидкой эпокси на фольге. Короче, тепрь нужно эксперимент провести более подготовленно. Кстати, у меня есть 25 мм Al Scotch. Толщина вместе с клеем - 0.1 мм. Фольга-ок. 0.4 мм. Может с ней попробовать? Намотать на бумажную трубку, а потом её вымочить.
 
AR a_centaurus #31.08.2007 18:23  @justman#31.08.2007 13:49
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

a_centaurus>> предварительно померив всухую количество витков в канале шашки.
justman> Кстати а сколько было витков ?
justman> На циклограмме видно 2 больших пика и несколько поменьше.

Я насчитал всего 9 пиков и пичков. То есть, похоже что каждый Al foil слой (их было 10) давал свою флуктуацию в горении.
 
UA Serge77 #31.08.2007 19:00  @a_centaurus#31.08.2007 18:18
+
-
edit
 

Serge77

модератор

a_centaurus> 0.3 - это приведённая толщина эпокси. Витков фольги (сейчас перемерил на другой ленте той же длины и той же оправке) было 10. Приведённая толщина - 0.1 мм

Ты не писал, что "приведённая". Да и этот термин непонятен. Будем называть суммарная толщина.

a_centaurus> Общая толщина вкладыша: эпокси + Al foil - 0.4 - 0.45 мм. То есть толщина слоя эпокси и была в пределах 3-5 мкм

Нет, она была в пределах 30-50 мкм.

a_centaurus> Ты же не сможешь замерить слой жидкой эпокси на фольге.

Конечно нет. Только свернув рулон. Нужно подобрать разбавление и метод нанесения так, чтобы получалась нужная толщина. И чтобы метод был воспроизводимым. Думаю, моё предложение это может обеспечить.

a_centaurus> Толщина вместе с клеем - 0.1 мм. Фольга-ок. 0.4 мм

Что-то много фольги, больше чем скотча.

Трубка из этого скотча не будет жёсткой.
UA Serge77 #31.08.2007 19:01  @a_centaurus#31.08.2007 18:23
+
-
edit
 

Serge77

модератор

a_centaurus> Я насчитал всего 9 пиков и пичков. То есть, похоже что каждый Al foil слой (их было 10) давал свою флуктуацию в горении.

Там не было отдельных слоёв фольги, а была непрерывная спираль.
Такие же пички есть на всех твоих (и не только твоих) профилях тяги.
+
-
edit
 

justman

втянувшийся

a_centaurus>> Я насчитал всего 9 пиков и пичков. То есть, похоже что каждый Al foil слой (их было 10) давал свою флуктуацию в горении.
Serge77> Там не было отдельных слоёв фольги, а была непрерывная спираль.

Но сгорать она будет именно слоями а не по спирали.
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

justman> Но сгорать она будет именно слоями а не по спирали.

Почему?
AR a_centaurus #31.08.2007 22:02
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

Стоит отметить, что твёрдая шашка вообще в гибриде горит сводами. Слой расплава и газофицированного продукта с некоторого момента начинают экранировать проникновение тепла внутрь твёрдого тела. И скорость газофикации падает, пока этот слой не истончится до того уровня, что процесс восстанавливаетя. Именно поэтому на графике любого гибрида так много пичков. Наш случай особенно похож на процесс горения бумажной шашки (а это тем более спираль)в движках Аеротека. А там это официально зарегистрированный факт: вынутая недогоревшая шашка, разрезанная вдоль, показывает выгоревшие слои внутри свода. Сам посуди, ведь в процессе горения участвует сумма слоёв-оболочек, исчезающая одна за другой в зависимости, конечно от теплопроводности материала. С бумагой это более выражено, с фольгой - менее.
 
AR a_centaurus #31.08.2007 22:09  @Serge77#31.08.2007 19:00
+
-
edit
 

a_centaurus

опытный

a_centaurus>> 0.3 - это приведённая толщина эпокси. Витков фольги (сейчас перемерил на другой ленте той же длины и той же оправке) было 10. Приведённая толщина - 0.1 мм
Serge77> Ты не писал, что "приведённая". Да и этот термин непонятен. Будем называть суммарная толщина.
a_centaurus>> Общая толщина вкладыша: эпокси + Al foil - 0.4 - 0.45 мм. То есть толщина слоя эпокси и была в пределах 3-5 мкм
Serge77> Нет, она была в пределах 30-50 мкм.

a_centaurus>> Ты же не сможешь замерить слой жидкой эпокси на фольге.
Serge77> Конечно нет. Только свернув рулон. Нужно подобрать разбавление и метод нанесения так, чтобы получалась нужная толщина. И чтобы метод был воспроизводимым. Думаю, моё предложение это может обеспечить.
a_centaurus>> Толщина вместе с клеем - 0.1 мм. Фольга-ок. 0.4 мм
Serge77> Что-то много фольги, больше чем скотча.
Serge77> Трубка из этого скотча не будет жёсткой.

Да, конечно же 30-50 мкм. Ноль забыл приписать. Ну, пусть будет "суммарная". "Приведённая" и вправду, это когда есть деление на какую-то величину. Давай попробуем сделать по твоему методу. Skotch мне и самому не нравится. Думаю, что надо повторить испытания с вкладышем из хотя бы 20 слоёв, то есть с толщиной около 1 мм. Если успею, то сделаю сегодня.
 
UA Serge77 #31.08.2007 22:19  @a_centaurus#31.08.2007 22:02
+
-
edit
 

Serge77

модератор

a_centaurus> Стоит отметить, что твёрдая шашка вообще в гибриде горит сводами. Слой расплава и газофицированного продукта с некоторого момента начинают экранировать проникновение тепла внутрь твёрдого тела. И скорость газофикации падает, пока этот слой не истончится до того уровня, что процесс восстанавливаетя.

Это ты описал процесс неравномерного, пульсирующего горения. Нормальное горение идёт равномерно.

a_centaurus> Именно поэтому на графике любого гибрида так много пичков

Пичков много на любом графике. Например, на моих карамельных. И на всех, какие я видел.

a_centaurus> А там это официально зарегистрированный факт: вынутая недогоревшая шашка, разрезанная вдоль, показывает выгоревшие слои внутри свода

А что ещё там может быть, кроме выгоревших слоёв бумаги?
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
UA Serge77 #31.08.2007 22:20  @a_centaurus#31.08.2007 22:09
+
-
edit
 

Serge77

модератор

a_centaurus> Думаю, что надо повторить испытания с вкладышем из хотя бы 20 слоёв, то есть с толщиной около 1 мм.

20 слоёв на 1 мм - это 40 микрон эпоксида на 1 слой. Многовато.
1 11 12 13 14 15 21

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