Твердые ракетные топлива карамельного типа ХII

Sharovar>> А для БС его результаты можно как-то прикрутить?
SashaMaks> Можно с определённой степенью погрешности. Тут стоит ориентироваться на первую цифру УИ в графике, которая идёт до оптимума при использовании сопла Лаваля.
Спасибо.
Можно ещё вас немного помучать расспросами чтобы прояснить для себя ещё один вопрос?
Собственно, последний, который меня на данный момент интересует.
Этот вопрос родился тогда, когда я решил попробовать карамельный БС с дивергентной частью.
Для начала, несколько замечаний. Те бессопловики, которые я видел, представляли из себя трубку, топливная шашка которых со стороны канала выполнена заподлицо с её торцом. Канал цилиндрический, то бишь, "дырка" в начале горения, "дырка" в конце.
В моём случае конус формируется молдингом в процессе литья - это первый момент. Он немного меньше, чем может показаться на рисунке, реальный Da/D=2.5 с углом полураствора 12°, соотвественно, после выгорания торец шашки тоже не проваливается насколько, как может показаться на рисунке. Второй момент - мои шашки утоплены вглубь трубки, оставляя с торца около 1 калибра холостого зазора, который топливом не заполнен. Изначально я планировал эту часть залить силиконом для герметизации, но после прожигов оказалось, что эта часть трубки аккуратнейшим образом из красивой цилиндрической за счёт разгара превращается в усечённый конус. Это можно увидеть здесь, сравнив центральный фрагмент трубки, - с исходной геометрией, - с правым, который к зрителю обращён торцом. Вскрытие показало, что геометрия этого разгара правильная - алюминиевый слой страхует внешний слой, дальше него не разгорается. Полиэтилен на пути нигде не прожгло и не выплавило. Я измерил диаметр этого разгоревшегося торца и соотнёс его к диаметру самой трубки, получилось Da/D=1.17
То есть, выходит, что в начале работы БС работает с дивергентом за счёт конуса в самом канале, а к концу работы дивергент формируется за счёт разгара торца самой гильзы.
Допустим, давление в конце работы БС не падает ниже 5 атм.
Открываю пропер.
Забиваю цифрь с расчётом геометрии, получаю такую табличку (полный расчёт в аттаче).

Смотрю на самую левую колонку и пятую слева (Оптимум Импульс С).
В первой строчке вижу, что УИ не может превышать 59.8 если сопло не имеет расширяющейся части.
Теперь нахожу Da/D=1.15 и вижу, что УИ подрос до 92.
И вот, наконец, сам вопрос. Насколько справедливы такие расчёты? Можно ли считать само сечение трубки БС критическим, а образующийся в процессе разгара конус, считать дивергентной частью сопла, к которому применимы эти вычисления?

Sharovar> В первой строчке вижу, что УИ не может превышать 59.8 если сопло не имеет расширяющейся части.
Sharovar> Теперь нахожу Da/D=1.15 и вижу, что УИ подрос до 92.
Sharovar> Насколько справедливы такие расчёты?
Что говорят по этому поводу ваши прожиги на кухонных весах? Взвешивали ли вы свои моторы до и после прожига, т.е. известна ли масса сгоревшего топлива?

Sharovar> В первой строчке вижу, что УИ не может превышать 59.8 если сопло не имеет расширяющейся части.
Sharovar> Теперь нахожу Da/D=1.15 и вижу, что УИ подрос до 92.

Нет. УИ не может превышать 94,9с. А при оптимальном расширении не может быть больше 100,2с – это степень расширения сопла по диаметру 1,2. Это данные из последних двух колонок, где значения рассчитаны для атмосферного давления, взятого на уровне моря.

Sharovar> И вот, наконец, сам вопрос. Насколько справедливы такие расчёты? Можно ли считать само сечение трубки БС критическим, а образующийся в процессе разгара конус, считать дивергентной частью сопла, к которому применимы эти вычисления?

Как, я уже написал, с определённой долей погрешности можно считать их справедливыми. В «бессопловых» двигателях ситуация расчёта УИ усложняется сильным непостоянством давления в КС, поэтому одним расчётом не обойтись, нужно рассчитывать для всех давлений. Но можно попробовать прикинуть среднее давление в КС, тогда с погрешностью 20% рассчитать УИ возможно.

Любое сечение цилиндрического канала – критическое в своём пределе малости, но для целого канала в итоге критическим будет последнее, т.е. то, которое находится на выходе из канала.
Конус, который может быть сделан искусственно в топливной шашке или образоваться сам при разгаре канала, может считаться расширяющейся частью сопла, если он расширяется к его выходу. Но его PropeLant считать точно не умеет, хотя и не сильно ошибется, в конечном счёте, так как для этих двигателей среднее давление не высоко и эффективность от дивергентной части мала. Дополнительно всё может усложниться из-за того, что в некоторый момент времени работы двигателя расширение канала может уйти в зону перерасширения, в результате чего УИ может оказаться только ниже.

В итоге на тех давлениях, что работают «бессопловые» двигатели свойственны, на первый взгляд, незначительные отклонения в конусности (поперечной геометрии) канала, которые приводят к совершенно различным режимам работы от регрессивного до прогрессивного с колебаниями УИ от 30с до 90с. И вроде бы всё одно и тоже, а результаты сильно разные получаются. Точнее можно рассчитать во Flow, но это значительно более трудоёмкий процесс…

Костян1979 в своё время сделал доброе дело, поделившись файликом для расчёта БС.
В аттаче расчёт для калибра 12 мм с каналом 158 мм. В соседней теме для него есть видео и графики. Самые любознательные могут отмотать тему ещё дальше и увидеть тест БС, но без дивергента (шашка заподлицо с трубкой).
Причем в экселе расчет для сахарной карамели, а я делаю на сорбите.
Возникнут соображения, почему тяга превысила 5.5 кгс при расчётной максимальной 4.3 - можно ими поделиться, если не затруднит. В этот же файлик можно забить 90 и 120 мм каналы не меняя диаметры и сравнить с графиками. Там же приведена геометрия моторов, легко посчитать объем камеры за минусом объема канала и вычислить массу активной шашки.
Сначала я грешил на то, что при запуске мотор выплевывает силиконовую заглушку и за счет быстрого выброса лишней массы импульс подрастает, но не на прогрессивном же профиле тяги, верно?
По поводу весов. Их немного укачивает, да. Перед установкой прототипа на стенд я всегда ставлю контрольную бутылку с известным весом чтобы убедиться, что у стрелки от предыдущих нагрузок не поехала крыша. Всё ок.

Sharovar>> Насколько справедливы такие расчёты?
Non-conformist> Что говорят по этому поводу ваши прожиги на кухонных весах? Взвешивали ли вы свои моторы до и после прожига, т.е. известна ли масса сгоревшего топлива?
Я к тому, что вы как-то писали, что не рискуете оценивать УИ по прожигам на кухонных весах. Но в то же время плотно интересуетесь оценкой УИ посредством программ, выдающих не менее смелые предположения... ???

Как по мне, то один прожиг на самых раскухонных в сиську весах, принесёт вам гораздо больше полезной информации, чем целая сессия расчётов в помянутых прогах. Хотя бы уже потому, что практический прожиг учитывает неизмеримо больше входящих параметров, чем дешёвая (доступная широкой публике) модель...

Non-conformist> ???
Совершенно верное замечание.
Просто хочется лучше понимать картину происходящего не только методом тыка, но и привязать параметры к изначально запланированным насколько это возможно.
Хотя 15 ньютонник уже есть)

Ещё раз: что говорят ваши кухонные весы по поводу УИ? Вы взвешивали заряд?

Non-conformist> Ещё раз: что говорят ваши кухонные весы по поводу УИ? Вы взвешивали заряд?
В последней серии тестов шашки с интегрированными и довольно увесистыми трассерами.
Как взвесить отдельно ту её часть, которую пронизывает канал и которая выполняет основную работу без трассера, который догорает уже после?

Имхо нужно просто сделать мотор без трассера, со сквозным каналом. Взвесить корпусА (не на кухонных весах) перед заливкой, и уже готовые к прожигу моторы - после извлечения канального стержня.

Я бы сделал таких пять штук с дивергенцией в топливе, и пять - обычных. И получил бы более-менее вразумительный ответ на интересующий вас вопрос "из первых рук", а не по "испорченному телефону".

Sharovar> Как взвесить отдельно ту её часть, которую пронизывает канал и которая выполняет основную работу без трассера, который догорает уже после?
Если нужно приближённо, то массу топлива высчитай из объема топлива. Плотность возьми 97-98 % от идеальной. С трассером тоже легко. Возьми толщину трассера равную толщине свода шашки и тоже высчитай объем и массу.
Ну и ли самый правильный способ это тот что Конформист написал, можно также залить БС с трассером равным толщине топлива шашки.

Non-conformist> Имхо нужно просто сделать мотор без трассера, со сквозным каналом. Взвесить корпусА (не на кухонных весах) перед заливкой, и уже готовые к прожигу моторы - после извлечения канального стержня.
Так уже делал, когда процентаж SLES высчитывал. Заливал с запасом, затем фрезеровал трассер пока до канала не дошел, чтобы тот не мешал. Была известна масса гильзы, была известна масса готового изделия. Всё, что вышло за пределы 30 грамм, снял фрезеровкой шашки с другого торца. Факты - вещь упрямая. Минусуют - не верят))
Один нюанс - там была смесь 65/35/0.05(0.08), а не катализированная железным суриком 66/34/0.5/0.05, и силиконовой заглушки не было. Хотя по итогу, что там, что там около 25-26 по площади через интеграл получилось.
Вопрос ведь даже не в том какой там на самом деле УИ получился, а в том, что тяга с конусами выросла нормально так. Во всяком случае, после последних испытаний у меня пропал интерес возиться с цементами, соплами и так далее, когда можно получить одинаковый, более стабильный и предсказуемый результат.

Костян1979, не, не буду. Я ж не спортивные рекорды бить собираюсь, чтобы к каждой мелочи придираться до третьего знака, а мне нужен носитель с некими известными характеристиками, чтобы звёздку известной массы не закинуть выше, где от неё толку не будет, но и не перегрузить движок, потому что звёздка улетит в огород или пропалит что-нибудь на своём пути. Пока такие характеристики носят сугубо геометрический характер - диаметр гильзы, канала и его высота.

Sharovar> у меня пропал интерес возиться с цементами, соплами и так далее

О, ещё один заразившийся бессопловиками!)))
Не зря я советовал значит))

Sharovar>> у меня пропал интерес возиться с цементами, соплами и так далее
Serge77> О, ещё один заразившийся бессопловиками!)))
Serge77> Не зря я советовал значит))
Не, ну, а что?)
Топливная шашка БС 12 мм высотой 90-100 мм, практически не требующая точной обработки, даёт ± такую же тягу, как и сопловая 60-70 мм, но уже без риска выбить трассер, расколоть шашку или взорваться по стенке. Но больше смешно то, что высоте моторы получаются одинаковыми.
Хотя считаю, что без опыта с сопловыми моторами ко многому бы так и не пришёл.

Sharovar> Но больше смешно то, что высоте моторы получаются одинаковыми.
У меня бумажные и по массе одинаковые получались на маленьких калибрах

Да вы числа назовите, в конце концов...

Какой УИ получился у тех моторов, где было взвешено топливо? Арифметически поделите СИ в Нс (полученный на кухонных весах) на вес топлива в ньютонах (масса в кг х 9,8) и выложите цифры.

Sharovar> Кстати, кто делал БС на сорбитовой карамели с каналом 150 мм и длиннее, с интегрированными трассерами, - у вас трассеры выли или просто своё тихое пшшш отрабатывали?
Я делал но сравнение будит не корректное, тут лучше говорить о L/D (соотношение диаметра мотора к длине канала), Я делал БС с L/D 7-8 и с интегрированным трассером , завывания не наблюдал.

SashaMaks> В «бессопловых» двигателях ситуация расчёта УИ усложняется сильным непостоянством давления в КС, поэтому одним расчётом не обойтись, нужно рассчитывать для всех давлений. Но можно попробовать прикинуть среднее давление в КС


Одним средним давлением не обойдешься, т.к. площадь "сопла" тоже меняется. Не лишним будет напомнить, что бОльшая часть топлива в БС сгорит при низком давлении. Геометрия такая у них. К тому же, считать что тягу даст часть трассера длиной в толщину свода - неверно. Он от канала начинает выгорать, как бы полусферой. Но это уже мелочи.

Anzoriy> Одним средним давлением не обойдешься, т.к. площадь "сопла" тоже меняется. Не лишним будет напомнить, что бОльшая часть топлива в БС сгорит при низком давлении. Геометрия такая у них.

А я в курсе: http://www.balancer.ru/g/p2801363