Geändert von Gast am 16. Juni 2020 um 17:28

Eine Lavaldüse wurde mal für eine Schaum-Rakete eingesetzt. Wenn ich mich recht erinnere war es eine Gruppe aus den USA vor ein paar Jahren, die auf Weltrekordjagd war. Die haben verschiedene Düsenformen und Schäume in einem Messstand getestet und angeblich die Effizienz steigern können. Ich finde nur leider den Link nicht mehr.
Gruß, Stefan

Geändert von Gast am 16. Juni 2020 um 17:28

Hi,

es muss anders heißen. Eine Lavaldüse macht nur bei komprimierbaren Medien Sinn.
Bei Gasen ist es so, das egal welcher Druck, die Ausströmgeschwindigkeit nur Schallgeschwindigkeit erreichen kann. Es entsteht ein Staudruck der das ganze begrenzt. Wird die Geomeotrie der Düse von einem einfachen Rohr zu einer Lavaldüse umgeformt, so kann man Überschall erreichen. Die Schallgeschwindigkeit bezieht sich auf die stoffliche Größe bei gegebener Temperatur. Kann also von Medium zu Medium anders sein, was es bei Stoffgemischen schwierig werden läst die ideale Düsenform zu finden.
Da Wasser quasi nicht kompressibel ist, braucht es auch keine Lavaldüse.
Wenn das Wasser zuende geht, entsteht ein Stoffgemenge aus Luft und Wasser was dann zu dem oben erwähnten Problem führt. Eine Lavaldüse würde die Geschwindigkeit der Luft steigern und evtl. die Wassertropfen mit beschleunigen. Daher wäre ein Versuch mit einem Luft-Wasser-Gemisch interessant. gleiches gilt für Schaum.
Es ist auch noch zu klären, ob eine Lavaldüse einen Wasserstrahl negativ beeinflußt. Wenn nicht, könnte man so eine Düse immer anbringen und somit die Luftphase am Ende ausnutzen.

Gruß

Neil

Eine Lavaldüse würde durch die Engstelle die Verluste bei normalem Wasser wohl deutlich erhöhen. Ob diese Verluste größer als der Gewinn beim Luftschub sind, müsste man wohl mit großem Aufwand experimentell ermitteln :-(

Geändert von Gast am 16. Juni 2020 um 17:28

Geändert von Gast am 16. Juni 2020 um 17:28

Eine Laval-Düse fängt bei Luft ab ca. 2bar Kesseldruck an, zu arbeiten und
eine Verbesserung zu bringen. Bei Drücken von 10 bis 15bar kann die
Effizienz der "Luftphase" mit einer optimalen Lavaldüse um ca. 10 bis 15%
erhöht werden. Während der "Wasserphase" könnte es allerdings passieren,
dass sich der Wasserstrahl einseitig an der divergenten Düsenwand anlegt
und somit eine seitliche Komponente bekommt, was die Effizienz in dieser
Phase verringert (wie schon von grünschnabel beschrieben...).

Eine längere Beschleunigungsstrecke im Sinne einer längeren zylindrischen Düse
wird, wie oben schon geschrieben, nichts bringen. Die Beschleunigung des Wassers
findet _vor_ dem Eintritt in die Düse statt, also noch innerhalb des Druckkörpers.
Hier kann man den Einlauf zur Düse strömungsgünstig formen, also glatte Oberfläche
und runde Übergänge mit ausreichend großen Radien und keine Kanten.

Gruß,
Oliver

dem ist nichts hinzuzufügen XD