РДТТ конструкции технологии материалы - XVII

SashaPro> Ну вот уже что-то, данные моего последнего испытания показали SashaPro> прогар по диаметру 2,5мм это для силикатного ватмана...
Я склонен считать, что если испытание "не совсем штатно" прошло то данные о разгаре сопла после него...они ни о чём не говорят. Не было достигнуто реального, продолжительного теплового удара, да и топливо не на всю катушку поучаствовало в эрозии. В то-же время, растянутая работа вызвала слишком глубокое проникновение тепла. Сопло не поняло, чего от него хотели. Из своей практики могу привести такое сравнение: керамическое сопло двигателя, не отдавшего потенциал из-за растянутой работы(даже если 3сек вместо 1.5), плохого воспламенения, не вышедшего на режим выглядит лишь немного поджареным, сохраняя конфигурацию почти не изменённой. Но если прожиг прошёл штатно и все процессы протекли своевременно и в полном объёме - тут резко, ступенчато меняется картина: сопло выглядит "уставшим", явно попавшим в экстремальные условия, видно, что на него в полной мере воздействовали и давление, и температура; наблюдаются чёткие границы зон износа; явно отслеживается факт воздействия сверхзукового истекания газов. Короче, реально судить о эрозии сопла можно ТОЛЬКО при условии штатной работы двигателя.

SashaPro> А как ты её обжигаешь?
Именно обжиг интересует, или весь процесс от и до? Если по полной - предыдущий десяток сообщений я как раз об этом Максиму656565 рассказывал, там все ссылки и материалы.
Конкретно по обжигу:
Обжигаю только хорошо высохшие заготовки, звонкие при постукивании. Обжиг произвожу в пламени бытовой газовой кухонной плиты. Над конфоркой закрепляется проволочный держатель, на него кладу заготовку, причём высота её положения такова, чтобы при максимальном пламени, при снятом рассекателе конфорки она как раз находилась на линии МАХ температур, условно разделяющих зону горения с зоной смешивания продуктов сгорания с воздухом. Нагрев провожу ступенчато, условно поделив диапазон возможных регулировок пламени на пять этапов:
1) - минимально устойчивое пламя, рассекатель установлен;
2) - 2/4 подачи газа;
3) - 3/4 подачи газа;
4) - полная подача газа, МАХ пламя при установленном рассекателе;
5) - полная подача газа, рассекатель снят, заготовка обЪята пламенем.
Все этапы длятся по 2мин., если быстрее - лопнет глина, причём первые этапы критичнее.
На первом этапе происходит предварительный нагрев заготовки, она подогревается продуктами сгорания, сильно смешанными с воздухом; уходит остаточная влажность.
На четвёртом этапе заготовка настолько горяча, что происходит выжигание органических примесей и уходит химически связанная вода, глина дегидратируется. На этом этапе, если прекратить обжиг, заготовка тёмная от выжженой органики, и навсегда теряет пластические свойства глины, т.е. уже не размачивается водой.
Пятый этап - спекание черепка, наиболее легкоплавкие частицы(плавни) обволакивают нерасплавленные(шамот) На этом этапе заготовка раскаляется до малинового свечения. Когда более не происходит видимого дальнейшего раскаления, подогретым(!) пинцетом я переворачиваю её на держателе, и держу её так ещё немного, для равномерности. Углерод окраски выгорает, после остывания заготовки имеют светлый кремовый цвет. Выключив газ, я оставляю заготовку на держателе до полного(!) остывания. Важно не форсировать этот момент - позаботься об отсутствии сквозняков. Сразу после обжига остывшая заготовка обладает абсорирующими свойствами - аж присасывается к пальцам, снимая пот и жир, сильно впитывает клеи; если не монтировать её тут-же, она может сильно загрязниться, что потом плохо скажется при вклеивании в корпус - храни её в индивидуальной таре, руками лучше не трогать.

SashaPro> ...спадом давления по мере их концентрического выгорания...
по-твоему, если заряд не канальный, а горит по всей поверхности, то давление будет минимальным в начале, и повысится до МАХ по мере догорания к сердцевине? Эдак до вечного двигателя не далеко! Лишь бы не прогорел.

SashaPro> Ну вот уже что-то, данные моего последнего испытания показали прогар по диаметру 2,5мм это для силикатного ватмана, в теории при его обжиге получается силицированный графит или что-то вроде того, однако время работы больше намного будет где-то 10с. В общем есть идея использовать глину как теплоизолятор, чтобы продлить разрушение сопла.

А как ты собираешься теплоизолирывать сопло глино???

SashaPro> А как ты её обжигаешь?

Пару страниц назад в его топике есть ссылочка, нажми на нее...
Там все понятно и подробно расписано...

Атмосфера> Короче, реально судить о эрозии сопла можно ТОЛЬКО при условии штатной работы двигателя.

Согласен, но материал весьма впечатляет, простая бумага при обжиге даёт пепел и просто улетает, а после обработки силикатом, получается твёрдый уголь, который защищен от хим воздействия газового потока силикатом.

Атмосфера> ...Сразу после обжига остывшая заготовка обладает абсорирующими свойствами - аж присасывается к пальцам, снимая пот и жир, сильно впитывает клеи; если не монтировать её тут-же, она может сильно загрязниться, что потом плохо скажется при вклеивании в корпус - храни её в индивидуальной таре, руками лучше не трогать.

В общем подробно, за это спасибо, главное, что на обычной газовой плите, а не на заводе керамики по блату
Кстати канцелярский клей прекрасно склеивает любые камни с бумагой, у меня пока ещё ни одно глиняное сопло не вышибло на 20мм калибре. Возможно, что в этом случае его придётся наносить предварительно несколько раз на поверхность такого сопла, чтобы дать частично впитаться в поры, а потом можно и вклеивать.

SashaPro> ...спадом давления по мере их концентрического выгорания...
Атмосфера> По-твоему, если заряд не канальный, а горит по всей поверхности, то давление будет минимальным в начале, и повысится до МАХ по мере догорания к сердцевине? Эдак до вечного двигателя не далеко! Лишь бы не прогорел.

Не получиться, ты про площадь сечения двух каналов забыл! В этом случае она будет суммой из двух: круга и кольца, а в целом опять будет увеличиваться по мере выгорания, а не уменьшаться. Зависимости будут те же, для площадей сечения этих каналов квадратичная, а для горящей поверхности линейная. Но тут есть свои особенности, при открытых торцах заряда и обоих его цилиндрических поверхностей напор будет слегка уменьшаться даже, а не возрастать и всместе с ним будет увеличиваться ещё быстрей площадь сечения канала и кольца, по которым протекает газ. Давление будет падать и ещё быстрей, чем при простом канальном горении.
Закон горения такого заряда, будет ярко выраженный убывающий.

Если ты сравниваешь эти два типа заряжания, то разница будет в том, что начальное максимальное давление в случае оголенного заряда будет значительно выше чем у заряда, горящего только по каналу и падать оно будет стремительней при неизменном и одинаковом сопле. Но начальное давление в полностью открытом кольцевом заряде зависит будет ещё от начального просвета между стенкой топлива и корпусом камеры сгорания. В моём двигателе просвет всего в 1мм даст уже 40% прироста свободной площади для течения газа, а горящая поверхность увеличиться где-то на 100%-120%, получается, что начально давление будет выше раза в два, чем со скреплённым зарядом (с учётом степенной зависимости от линейной скорости горения топлива). Точней это можно проверить в FloWorkse.
Хотя тут уже меняется геометрия двигателя. В случае математической идеализации, если представить, что вспыхнула вся скреплённая поверхность и нет зазора, то начальное давление будет просто баснословным! )

Максим656565> Т.е. по твоему гильза из бумаги D=10mm., толщина стенок 0,3мм выдержат давление в 30атм????

Ну да, легко проверить гидравлически при таких размерах. Правда у ватмана толщина 0,25, так что придётся либо два оборота делать с запасом, либо искать импортный ватман с толщиной 0,3мм. Мне такой попадался, правда давно уже.

Максим656565> Я тебя правильно понял??? А как же разгар гильзы??? Температура??? Она не прогорит? Не говоря о том что лопнет...

Это уже тебе надо определиться какой у тебя будет закон горения, я так понимаю торцевик? Тогда да не хватит.

Максим656565> Извини, но у меня вопрос... Ты не шибся???

Нет.

Максим656565> А как ты собираешься теплоизолирывать сопло глино???

Вклею её в сопло да и всё, гланое геометрию спроектировать.

IvanV>> Пламя крутое получилось
Full-scale> С магнием пламя всегда получается и составы практически всегда горят хорошо. По этому вопросы
Full-scale> 1 - для чего добавлена окись железа.

Для того же, для чего и в составах без магния - для уменьшения показателя в законе горения и для увеличения скорости. Если это делает и магний - напишите, с радостью ржавчину уберу, ибо связки и так маловато.


Full-scale> 2 - почему использован нитрат калия как окислитель, выгоднее было бы использовать нитрат натрия.

а) Для максимальной скорости горения. Хотелось бы максимально укоротить двигатель.
б) Нитрата натрия у меня его нет.

Максим656565>> Т.е. по твоему гильза из бумаги D=10mm., толщина стенок 0,3мм выдержат давление в 30атм????
SashaPro> Ну да, легко проверить гидравлически при таких размерах. Правда у ватмана толщина 0,25, так что придётся либо два оборота делать с запасом, либо искать импортный ватман с толщиной 0,3мм. Мне такой попадался, правда давно уже.

Простите граждане, но это бред! Гидравлически может и выдержит, но в реальном движке без теплоизоляции оно прогорит за долю секунды!

Саша, я вообще тебя не понимаю в последнее время. Почему ты не увеличиваешь толщину корпуса, если движки один за одним прогарают и долбают? Ты конечно напишешь, что труба после горения уже будет не нужна, но ты при этом теряешь в СИ, потому что у тебя приличная часть топлива сгорит не через сопло из-за массовых прогаров в конце работы! Да и на что ракета твоя будет похожа, она ведь тоже бумажная!

2) Ты убираешь каждый лишний грамм из двигателя, борясь за увеличение эффективности... и тут же портишь топливо серой! Ну зачем это надо?

Еще раз извиняюсь, если кого задело.

Serge77> Максим656565, требую прекратить этот поток вопросов. Читай книги, форум, сайты и получишь все нужные тебе ответы. Впредь буду штрафовать.
Serge77> модератор
______________________________________________________________________________________________

А на каких форумах и в каких книгах, можно найти ответы которые я задал лично SashaPro???
В частности я пытался обсудить с ним модернизацию его сопла, которую он возможно воспроизведет...
Какой тип вопросов можно задавать на этом форуме???
Да и архивы я читал, там про соотношение внутреннего и внешнего диаметра гильзы из бумаги, я ничего не нашел...
Да в книжках разное могут писать, но не факто что это истина...

Да и у каждого человека может быть свое мнение и свой опыт по этому вопросу... В архивах форума это все есть???

P.S.
Уже боязно становится вообще что либо здесь спрашивать или говорить, а то вдруг оштрафуют, или отключат....

Максим656565>> А как ты собираешься теплоизолирывать сопло глино???
SashaPro> Вклею её в сопло да и всё, гланое геометрию спроектировать.

Мы можем обменяться с тобой контактами (аська или агент)???
Я хотел обсудить с тобой несколько вопросов по поводу сопла,
так сказать взаимообмен опытом и идеями...

P.S.

Я пытался это сделать здесь, но модератор стал шибко ругаться....

IvanV> Простите граждане, но это бред! Гидравлически может и выдержит, но в реальном движке без теплоизоляции оно прогорит за долю секунды!

Я и спросил для какого случая, а так всё верно.

IvanV> Саша, я вообще тебя не понимаю в последнее время. Почему ты не увеличиваешь толщину корпуса, если движки один за одним прогарают и долбают? Ты конечно напишешь, что труба после горения уже будет не нужна, но ты при этом теряешь в СИ, потому что у тебя приличная часть топлива сгорит не через сопло из-за массовых прогаров в конце работы! Да и на что ракета твоя будет похожа, она ведь тоже бумажная!

Одноразовый двигатель нужен будеть тока пока не выгорит весь )
Хочу заметить, что при штатной его работе в 10сек врятли будут даже пожелтения. А внешности ракеты это даже не каснётся. Хотя внешность меня не интересут )
Силикатный ватман оставляет крепкий уголь при ожоге, который всёравно ветром не сдует.

IvanV> 2) Ты убираешь каждый лишний грамм из двигателя, борясь за увеличение эффективности... и тут же портишь топливо серой! Ну зачем это надо?

Похоже ты вообще не экспериментировал с NaNO3, я тогда подготовлю страничку у себя на сайте трёх составов на NaNO3, там всё станет ясно и понятно.

Максим656565> В частности я пытался обсудить с ним модернизацию его сопла, которую он возможно воспроизведет...
ты ни с кем ничего не обсуждаешь, ты только спрашиваешь. потому что ни знаешь нихрена и обсуждать с тобой что-то нельзя!

IvanV>> Простите граждане, но это бред! Гидравлически может и выдержит, но в реальном движке без теплоизоляции оно прогорит за долю секунды!
SashaPro> Я и спросил для какого случая, а так всё верно.

Ни для какого случая не верно. если заряд вкладной - сгорит нахрен и глазом моргнуть не успеешь. Если заряд скрепленный - то этого все равно мало. Потому что последние порции топлива (а из-за эрозии они могут быть внушительными) его прожгут и ты потеряешь СИ.




SashaPro> Одноразовый двигатель нужен будеть тока пока не выгорит весь )
SashaPro> Хочу заметить, что при штатной его работе в 10сек врятли будут даже пожелтения.

Сопло не выдержит. В принципе выдержать не может, ведь там у тебя даже корпус не утолщен. Получается, что у тебя в течении ДЕСЯТИ секунд тонкая картонка будет в пламени. Твое испытание с пульсациями как раз это подтверждает - сопло выгорает первым.



А внешности ракеты это даже не каснётся. Хотя внешность меня не интересут )

Ну да, конечно. Давление-то в конце шибко большое будет.


IvanV>> 2) Ты убираешь каждый лишний грамм из двигателя, борясь за увеличение эффективности... и тут же портишь топливо серой! Ну зачем это надо?
SashaPro> Похоже ты вообще не экспериментировал с NaNO3, я тогда подготовлю страничку у себя на сайте трёх составов на NaNO3, там всё станет ясно и понятно.

Тут и так всё ясно и понятно. Сера портит топливо, снижая УИ. Не веришь - посчитай в Propepе

IvanV> Сера портит топливо, снижая УИ. Не веришь - посчитай в Propepе

Уже ему считали. Его это не убеждает, у него своя теория ;^))

SashaPro> Так было бы, забей мы на реальность в виде закона горения топлива и эрозионную скорость горения топлива, а не сопла.
SashaPro> Раньше я забивал,

SashaPro>...

SashaPro> так как высокое давление создаёт высокую скорость течения газов к выходу.
SashaPro> Очень важно, что всё это происходит очень быстро за сотые доли секунды, поэтому важно учитывать упругость газа и его инерционные эффекты.


Саша, ты меня пугаешь. Я не въехал ни во что из написанного, хотя три раза прочел!

Serge77> GOGI, хорошо бы их сохранить на сайте.
хорошо, в библиотеку помещу

Атмосфера> Если говоришь, что не разобрался, зачем спешишь с категоричными заявлениями? Оригинальный подход у SashaPro, не спорю, но это не повод кричать "Еретик!".


Не оригинальный это подход, а ненаучный! Навыдумывать кучу ничем не подтверждаемых теорий и я могу. А утверждать. что 0,3 мм картонка выдержит 30атм - чего тут оригинального?

IvanV> Не оригинальный это подход, а ненаучный! Навыдумывать кучу ничем не подтверждаемых теорий и я могу. А утверждать. что 0,3 мм картонка выдержит 30атм - чего тут оригинального?

Ладно, всё, хорош. У меня образование такое, нас целый год оболочки учили расчитывать на давление. Знаний в этой сфере у меня предостаточно. Там и практика была, да такая, что тут никому и не снилось. Одна кафедра сопромата чего стоит с разрывной машиной на 5т и др.! Я словно глазами уже вижу все эпюры при взгляде на такие конструкии. Да и тебе непомешало бы почитать литературу по расчёту оболочек.

Атмосфера>> Если говоришь, что не разобрался, зачем спешишь с категоричными заявлениями? Оригинальный подход у SashaPro, не спорю, но это не повод кричать "Еретик!".
IvanV> Не оригинальный это подход, а ненаучный! Навыдумывать кучу ничем не подтверждаемых теорий и я могу. А утверждать. что 0,3 мм картонка выдержит 30атм - чего тут оригинального?

Полностью разделяю эмоции Ивана, но вместе с тем присоединяюсь и к замечанию Атмосферы. Свое отношение высказывать нужно, но делать это надо стараться спокойно, по возможности без восклицаний и междометий. Весьма сожалею, что сам я отнюдь не эталон сдержанности.

IvanV> Если заряд скрепленный - то этого все равно мало. Потому что последние порции топлива (а из-за эрозии они могут быть внушительными) его прожгут и ты потеряешь СИ.

Для этого нужно добиться не конусного горения в кольцевом заряде, а почти цилиндрического. И ничего не сгорит, а то, что цвет у корпуса будет другой, то я тут не рекламой знимаюсь

IvanV> Сопло не выдержит. В принципе выдержать не может, ведь там у тебя даже корпус не утолщен. Получается, что у тебя в течении ДЕСЯТИ секунд тонкая картонка будет в пламени. Твое испытание с пульсациями как раз это подтверждает - сопло выгорает первым.

Ну ты дал, ещё как утолщён, конус увеличивает свою толщину с 1,1мм до 2,5мм при подходе к соплу. Зайди ко мне на сайт, там вроде видно на фотках... Пульсации продолжались не 10с, а больше минуты! И всё это время картонку жгло под 1000гр Ц, это о чём-то говорит, плюс под конец по картонке тёк расплав жидкой фазы. За 10сек никакого расплава не будет, всё вылетит через сопло, кстати без серы как раз и будет течь расплав, тока по всей поверхности сопла (сразу замечу, что без серы больше).

IvanV> А внешности ракеты это даже не каснётся. Хотя внешность меня не интересут )
IvanV> Ну да, конечно. Давление-то в конце шибко большое будет.

Оно уже будет резко падать до атмосферного.

IvanV> Тут и так всё ясно и понятно. Сера портит топливо, снижая УИ. Не веришь - посчитай в Propepе

Я не за УИ гоняюсь, ещё в самом начале моего здесь появления, я писал, что меня интересует максимальная высота полёта.
Первое, что для этого нужно: это увеличить время работы двигателя, т.к. максимум высоты находится значительно дальше 2-3сек. Именно максимум, т.к. от времени работы двигателя, высота подъёма имеет квадратичную зависимость, а ветви параболы направлены вниз (шк. механика).
Про топливо скажу вкратце:
С серой также в УИ, но влияние конденсированной фазы на конструктивные элементы значительно ниже, из-за меньшей теплоёмкости сульфида натрия, значит с этим топливом двигатель может проработать дольше или на более высоком давлении, чем без серы.
С Al в этом случае про длительное время работы можно вообще забыть.

IvanV> Саша, ты меня пугаешь. Я не въехал ни во что из написанного, хотя три раза прочел!

Топливо, которое я использую горит со скоростью 0,35мм в сек. Но в двигателе под давлением оно почему-то выгорает гораздо быстрей. С соплом это происходит за 10-20с, без него за 1-2мин! Как это?

> Ладно, всё, хорош.
Вот и я о том же. Никакая кафедра сопромата не может учить, что картон толщиной доли миллиметра держит давление в тридцать атмосфер. Конечно, если взять такую картонку, и ограничить площадь воздействия давления долями квадратного миллиметра, то тогда - да, выдержит. Некоторое время. Но к чему эти умствования? Речь-то идет о сугубо прикладных вещах, о площади поверхности в десятки квадратных сантиметров. Размахивать дипломами после подобных заявлений считаю просто глупым.

>> Ладно, всё, хорош.
Non-conformist> Вот и я о том же. Никакая кафедра сопромата не может учить, что картон толщиной доли миллиметра держит давление в тридцать атмосфер. Конечно, если взять такую картонку, и ограничить площадь воздействия давления долями квадратного миллиметра, то тогда - да, выдержит. Некоторое время. Но к чему эти умствования? Речь-то идет о сугубо прикладных вещах, о площади поверхности в десятки квадратных сантиметров. Размахивать дипломами после подобных заявлений считаю просто глупым.

Во тому и учат, сколько этих квадратных миллиметров должно быть, я и написал коэффициент толщины, та как при разном внутреннем диаметре толщина стенки будет разная.
Кстати для подобного расчёта с точность до 5% достатчно разрывных испытаний материала.