Бессопловые двигатели

Сера повышает скорость горения сорбитовой карамели, это пробовали 2-3 человека на форуме. Процент серы не помню.
Я бы в данном случае не стал добавлять серу или что-то ещё именно для улучшения воспламенения. У бессопловика самая удачная геометрия для воспламенения - прямой широкий ровный канал, без каких-либо боковых щелей и прочих застойных труднодоступных зон. Поэтому всё, что нужно - горячий воспламенитель в глубину канала, который бы держался там и горел, пока не загорится топливо рядом с ним. После этого двигатель выходит на режим моментально.

Суммарный импульс первого двигателя (169) - 74Н*с

А теперь дели суммарный импульс на массу топлива в кг, умноженную на 9.81. Получишь удельный импульс.

Удалено автором.

Итак, полная информация по обоим двигателям.

169.

Масса топлива 200г.
Время работы 2,4 сек*
СИ 74Н*с
УИ 37,7 сек.

170.

Масса топлива 200г.
Время работы 2,04 сек
Скорость горения средняя 5,4 мм/сек
СИ 117Н*с
УИ 59,6 сек.

*время горения с тягой, реальное - больше.

Отлично! Теперь у тебя есть полная характеристика двигателей и можно их сравнивать друг с другом и другими. Например, у моего УИ всего 50. Интересно, сколько максимально можно добиться в бессопловике на карамели.

Поздравляю, Иван! Первый этап получил достойное логическое завершение. Сергей, приведи для сравнения эти же характеристики для двигателей-одноклассников с шайбовым соплом и таким же корпусом, как у Ивана?

С шайбовым соплом в картонных двигателях у меня УИ 80.

Большое всем спасибо за помощь и подсказки по рассчетам.

Будем работать и дальше. Я думаю сейчас следует ещё раз повторить такой же двигатель, потом попробую серозное топливо.

Да, повторить желательно.
Другое интересное направление - определение зависимости параметров двигателя от его длины и нахождение предельной максимальной длины для данной конструкции, дальше которой двигатель не выдерживает давления.

Несколько вопросов участнику Атмосфера.

По поводу твоего эксперимента со спиннером в люнетах. КОГДА на твоем экспериментальном графике получается максимум оборотов относительно момента выхода на режим по осевой тяге? Сопоставлял ли ты эти два графика? Какова была высота и вообще геометрия нарезов в канале (площадь сечения выступа, наверное)? И как можно определить скорость горения топлива в условиях начальной геометрии канала? Наверное, через давление? Можно ли каким-то очень простым способом замерить давление газов в разных точках только что подожженного канала?

Вообще меня интересует динамика "замыливания" нарезов - от пуска до того момента, когда они перестают закручивать мотор. Если, конечно, перестают. "Схлопываются" ли своды нарезов вскоре после пуска, или канал до полного выгорания свода топлива остается с винтовой нарезкой, точнее с ее остатками? Если да, то насколько существен рельеф этих остатков?

Не мог бы ты выложить свой отчет повторно в ЭТУ тему, как наиболее подходящую для обсуждения, и пока не вызывающую неадекватных выпадов со стороны досужих коллег?

А что, отчёт Атмосферы пропал в удалённой теме? Скажите, где он был, я перенесу сюда. Темы не удаляются, они в отстойнике.

Он был в теме "Имитация НУРСа", на одной из последних страниц. Но по-моему там была только одна кривая - оборотов...

Испытание спиннера на стенде здесь:
Бессопловые двигатели [Атмосфера#15.08.08 00:17]

Увы НК, не могу делать бессопловик с серой ввиду отсутствия вытяжки . так или иначе, обычный бессопловик я уже залил и во вторник испытаю.

To: Non-Conformist
График там совмещённый был, синим - тяга(показания восстановлены на основании данных предварительной тарировки(красный график) и показаний частотомера стенда во время испытания - столбик цифр с левого края), рыжим -
растянутый до совпадения временных масштабов график спектрограммы аудиозаписи датчика оборотов.
По кадрам видео выявлены и отмечены зелёными линиями моменты начала вращения и полной остановки.

Грубо говоря, "максимум оборотов относительно момента выхода на режим по осевой тяге" приходится на первое пиковое значение полученной тяги. Или: промежуток, включающий время от начала поступления первых показаний тяги до момента выхода двигателя на режим, сопровождается синхронным(но не прямо пропорциональным) увеличением частоты вращения спиннера от нуля до максимальных значений. Это очень грубо говоря, да и опыт был лишь один - нет статистики, но судя по всему, больших разностей не должно быть.

Канал был сформирован обычным сверлом. Площадь спирального канала, полученного сверлом, примерно та-же, что и цилиндрического, того-же диаметра. Вот файл(см.прикрепленный архив) для Metasequoia, где спиральный канал "развит" и видно, что его вогнутости имеют ту же площадь, что и сооветствующие места в обычном цилиндрическом канале. Собственно, если в программе вывернуть полигоны спирального канала, получится сверло.
Ричард Накка писал, что при вращении шашки или газов центробежная сила прижимает продукты сгорания к топливу, за счёт чего скорость горения должна повышаться.

Замерить давление газов в разных точках канала можно, расположив в нужных местах приёмники давления, или трубки к датчикам. Это не очень просто.

Относительно вырождения нарезов - судя по графику, активное поддерживание набранных оборотов продолжалось примерно до половины работы двигателя. Более подробную картину можно получить, вызвав предусмотренное принудительное выключение двигателя в интересующий момент. Дважды в моей практике я случайно получал погасшие шашки(с простым каналом) после взрывного разрушения корпуса двигателя. Мне тоже интересно взглянуть на вырождение каналов воочию, надо только придумать простой надёжный метод гашения спиннера

Боюсь, что погасить спиннер нельзя. Может, расколов его пополам..

Сергей, как надо обматывать стержень бумагой и скотчем, чтобы он легко вытаскивался?

Спасибо за графики. Насколько я понял, спиннер сперва раскручивается, и только потом начинает движение вдоль продольной оси направляющей. Идеальный вариант. Все эти наводящие вопросы имели одну цель - подвести логическую базу под выбор длины гладкостенной трубчатой направляющей. Получается, что длина направляющей может быть чуть ли не равна длине спиннера? Активно-реактивный старт (с заглушенным днищем) здесь имхо противопоказан - не нужно торопить спиннер с покиданием трубки.

Я думаю, что хороших показателей стабильности траектории полета можно добиться, если подобрать две трубки (корпус спиннера и направляющую) таких диаметров, чтобы масло, залитое в зазор между ними, при выходе сабжа на расчетные обороты образовывало бы масляный клин по типу подшипников скольжения.

Интересно было бы сравнить эффективность спирального канала с эффективностью спиральных выступов на внутренней стенке направляющей в смысле стабилизации траектории полета...

Non-conformist> ...сперва раскручивается, и только потом начинает движение вдоль...
Тут ведь как получается: это он в люнетах свободно может вращаться(пока не потеряет форму беговой поверхности для подшипников). Оттого прямо с первых мгневений, когда двигатель ещё выплёвывает остатки вторичного воспламенителя, выходя на режим, и происходит раскручивание. А пусковая направляющая трением будет удерживать спинер от вращения, пока тяга не превысит момент страгивания: тогда трение резко снизится, и первый же миллиметр поступательного движения будет сопровождаться активным проворачиванием.
Длину направляющей необходимо подобрать так, чтобы к моменту прохождения... ну как тут сказать...дульного среза спинер как раз вышел на режим по тяге. Т.е. надо на стенде получить профиль тяги, характерный для конкретного метода воспламенения; анализируя профиль тяги узнать время выхода на режим; произвести съёмку старта спинера на фоне измерительной трассы неподвижной видеокамерой; анализируя видео старта спинера определить длину трассы, покрываемую спинером за время, требуемое для выхода на режим - получим оптимальную длину пусковой направляющей.
Причём если попасть с длиной в "серединку", то часть спинеров ввиду неизбежного разброса характеристик будет иметь МАХ обороты ещё до выхода, а часть будет продолжать раскручиваться ещё некоторое время после покидания направляющей, что плохо скажется на кучности. Таким образом, длина пусковой должна быть немного с запасом.
То-же и для активно-реактивного старта - надо сначала прикинуть длину пусковой. На счёт "торопить с покиданием" - если длина направляющей увеличится не очень сильно - то почему-бы и нет? Газы, стремящиеся прорваться через щели между стенками и спинером как раз будут способствовать снижению трения, что положительно скажется на динамике раскрутки. Так-же для уменьшения трения на пулях делают ведущие пояски, дабы уменьшить площадь контакта(к примеру - турецкие пульки для воздушки "Орнек")
Маслом для уменьшения трения я бы не стал пользоваться, так как в такой системе - именно чистота поверхности является критерием надёжности, а так - со временем масло только пыли наберёт, остатков всяких несгоревших, в холод - вязкое будет, пользоваться неудобно и др. Для бумажной трубки - максимум - парафин, стеарин.

По поводу нарезов - нужны испытания.

Нет, обычный.

Несколько фоток о сборке:

корпус

Направляющая для штыря

Топливо залито, стержень вынут.