@Felix

Pyrozündung ist ein No-No... dann sind wir wieder in T2... Wenn schon Sekt statt Selters, dann gleich Schampus!

Jupp, der Microcontroller muß aber mit einem Abbruchschalter ausgestattet sein, das man in der Preheatphase (und eventuell auch während des Fluges, wenn die Zündanlage per Funk ist) den Motor abschalten kann. Wäre in meinen Augen ein Vorteil, wenn man einer Ballistische Flugbahn den Saft abdrehen kann, bevor sie in unbekannte Gefilde entschwindet.

Kühlung sehe ich auch nicht als kritisch an.

Es hat sicher schon jeder dran gedacht, ich erwähne es der Ordnung halber...
Sollbruchstelle nahe der Düse!

Rein theoretisch können wir das Probel der "feinen" Regelung per Ventilen umgehen, wenn wir 2 Zuleitungen von jedem Tank machen, von der eine sehr fein ist. Diese wird dann geöffnet, um anzuheizen, zum start öffnet man dann das "große" ventil, das man dann nicht so fein regeln muß...

Wenn es natürlich so feine Ventile gibt, die gleichzeitig leicht und stabil sind, prima...
(Noch besser, wenn man sie sich auch leisten kann!)

Aber mit der Alternative mit Leitungen sind wir nur wenig schwerer, aber deutlich einfacher.

Von den theoretischen möglichkeiten des Microkontrollers (automatische Abschaltung bei überhitzung des Motors, programmierbare Schubkurven, usw) phatasiere ich jetzt nicht weiter, erstmal muß das ding zünden und brennen ohne zu schmelzen.

Wobei die überhitzungsabschaltung beim Test sicher günstig wäre
Ginge ganz einfach mittels temperaturfühlern.

Hi,

Zitat:

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Original geschrieben von Marcus Dachsel

KÜHLUNG
Ich denke, wenn man die Brennkammer / Düse aus Edelstahl herstellt und eine anständige Wandstärke wählt, dürfte sich das Problem erledigt haben. Ich habe es nicht nachgerechnet, kann mir aber nicht vorstellen, dass sich z. B. 4-5mm V2A innerhalb von 10 Sekunden so weit erwärmt, das die Festigkeit nennenswert nachlässt. Das vereinfacht die ganze Konstruktion ganz erheblich, auch wenn es vielleicht mehr wiegt als andere Alternativen.

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Vorsicht, unterschätze das nicht! NOx/Ethanol kommt bei einem angenommenen Kammerdruck von 41 bar (600 PSI) auf knappe 1930 °C Temperatur. Das hält die Brennkammer nicht lnage aus, auf keinen Fall zehn Sekunden. Let's face it: um eine Kühlung kommt man nicht drumherum, und in unserem Fall ist die einfachste Lösung eine ablative Kühlung: leicht zu bauen, leicht auszuwechseln, variable Durchmesser machbar und billig und unkompliziert.

Zitat:

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Original geschrieben von Marcus Dachsel
Natürlich muss man sich vorsichtig an den gewünschten Kammerdruck herantasten. Erhöht man den Druck in kleinen Schritten, gibt es auch keinen heftigen Zerleger. Viel mehr wird irgend ein Teil "aufgeben".

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Idealerweise ist vorher berechnet, wo der Maximaldruck liegt, und der Kammerdruck bei Normalbetrieb ebenso. Also braucht man sich nicht rantasten (da auch das Triebwerk bei nicht optimalem Druck nur bedingt funktioniert).

IMHO ist der beste Ansatz, erstmal den russischen Weg zu wählen: so robust wie nötig, und nur zwei Schalter, nämlich Ein und Aus. Alles andere kann man später dazu packen (Stichwort: Evolution), gerade wenn man noch wenig Ahnung vom Ganzen hat.
Letzterer Satz ist übrigens nicht abwertend gemeint!

Grüße,

Tom

Zitat:

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Original geschrieben von LaCroix
@Felix

Pyrozündung ist ein No-No... dann sind wir wieder in T2... Wenn schon Sekt statt Selters, dann gleich Schampus!

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Ja, damit hatte ich mich auf Hybriden bezogen(die ich eh nur auf Flugtagen fliege), nicht auf "unseren" Flüssigmotor

Gruß
Felix

@tom

genau.. ich glaube nicht, das jemand anderes vorhatte... ODer???

Der beste Testmotor besteht aus einem dicken Block Stahl hinter Panzerglas... am besten noch auf völlig freiem Feld.

Die Temperatur von 1900° ist bekannt, aber mittels Liner und H2O-Anteil im Alkohol sollte das zu handhaben sein. zumindest Kurzfristig, daher sehe ich es weiterhin nicht als "kritisch".
Eine pure Stahlkammer zerfließt nahe zu vor unseren Augen, hab ich aber schon Anfangs erwähnt.

Graphitdüse ist ein Must-Have, ich glaube nicht, das man bei einem K-Motor irgendein anderes Material ernsthaft in betracht ziehen sollte.

Mit welchem Druck wollen wir den Nox-behälter "betanken"? Das wäre dann die ungefähre Obergrenze für den Kammerdruck. Da wir ja derzeit keine aktive Förderung planen, würden wir den ja nur geringfügig überschreiten könnne, weil sofort die Förderung aufhört... Dann haben wir schnell einen "Flüssigen Furz" (in Anlehnung an die manchmal "furzenden" Hybriden ), und das will ja wohl keiner haben.

Hi,

wir können uns keine kapazitive Kühlung erlauben. Wir haben ja unser Maximalgewicht einzuhalten.
Gehe ich in einem Beispiel von folgendes aus:

1. Dichte Stahl 7,8kg/l
2. Außendruchmesser 54mm
3. Wandstärke 3mm

Daraus ergibt sich dann 37,4g pro cm Motorlänge. Ein bißchen viel.
Nehmen wir lieber Pertinax als Liner.
Man kann diese Rechnung auch noch weiter spinnen. Es gibt zu jedem Werkstoff Festigkeitswerte. Da kann man sehen wie z.B. die Zugfestigkeit mit der Temperatur abnimmt. Über die Wärmekapazität und der freigesetzten Reaktionswärme kann man dann einfach ausrechnen, wie schnell sich das Triebwerk aufheizt. Für diese Berechnung braucht man nicht die exakte Form wissen. Ein Dummy mit der groben Geometrie reicht aus.
Hier können wir dann auch anfangen Aufgaben zu verteilen:

1. MKone = Treibstoff
Wieviel Wärme setzt der Treibstoff NOx + Alkohol + Wasser frei bei welchen Mischungsverhältnissen?

Noch was zu den Ventilen. Ich habe da eine Idee für ein Regelventil. Müßte ich mal ins reine zeichnen. Kann man recht einfach herstellen. Davor kommt aber immer noch ein Ventil was die Leitung verschließt.
Ich bin aber trotzdem für eine Regelung die in Stufen geschieht. Wenn überhaupt eine Regelung nötig ist. Das Problem wird sein, das der Treibstoff bei runter geregeltem Motor nicht so gut verdüst wird, weil weniger Sprit durch die gleiche Anzahl an Düsen mit weniger Druck eingespritzt wird.

Gruß

Neil

Eine Platzierung der Treibstoffleitung wie in der Airbrush sollte das zerstäuben schaffen... bei einer Airbrush wird auch nur mit 2 Bar gearbeitet, und das wird ziemlich fein.

Wir brauchen immerhin ein verhältnis von 6 zu 1 -> NOX zu Alkohol, das sollte nicht allzu kritisch sein. Bei den Temperaturen in der Brennkammer verdampft der Alkohol ja relativ schnell (~70 grad Siedepunkt, wir müssen auf mindestens 300 Grad arbeiten)

Eine regelbarkeit wäre auf jeden fall von vorteil. Bin gespannt auf dein Design. Wenn es praktikabel ist, kann man es eventuell auch als Sperr-Regelventil verwenden, das spart Gewicht. Und zwar doppelt!(Nasenballast mitgerechnet )

Ich würde mich allerdings mit 3mm wandstärke + Pertinaxliner vieeel sicherer Fühlen.. es wird immerhin ein K!

wenn wir Tatsächlich mit 54mm Ø bauen, haben wir dann immer noch ~40mm Ø der Brennkammer... wie groß soll die werden? 10cm lang? Viel länger glaub ich kaum.. Macht dann rund 600 gramm für die Brennkammer.(inlusive dem Kopf- und Endverschluß und Düse).

Dann bleiben knapp 3 kilo für die Tanks, Leitungen und Treibstoff.

Sicher, das das ein K bleibt?

> Mit welchem Druck wollen wir den Nox-behälter "betanken"?

Ganz einfach. Der Druck muss so hoch sein, dass das Gas verflüssigt oder überkritisch ist, damit wir überhaupt ne gescheite Masse in den Tank reinbekommen. Der kritische Punkt von Lachgas liegt bei 309,7 K (36,5 °C) und 72,7 bar. Unser Tank sollte also auf etwa 73 bar ausgelegt werden (plus Sicherheitsfaktoren).

Noch was zur Materialdiskussion: Wir sollten Aluminium benutzen. Sicherer, leichter und im Verhältnis zu einem gescheiten Edelstahl möglicherweise auch billiger.

Thomas, bei den Airbrushs ist die Düse aber auch etwas kleiner... wir müssen da immerhin n gewissen Durchsatz schaffen, und das geht eben nur über große Düsen.

Oliver

Hi,

habt ihr euch jemals schon mit Einspritusystem für Raketenmotoren auseinander gesetzt? Das kann nähmlich entscheident sein für die Leistung. Ist das Verdüsen nicht gut genug, muss die Brennkammer länger gemacht werden weil der ganze Sprit ja in der Kammer reagieren muss. Sind die Tröpfchen zu groß, brauchen die länger zum vergasen und sind dann evtl. schon längst draußen.
Ich behaupte jetzt mal, das eine Brennkammer für einen K nicht 54mm Außendruchmesser braucht.

Wieviel Sprit brauchen wir den für 10s lang 250N?

Als Tank könnte ich mir gut ein Alurohr oder sogar CFK vorstellen. für den Motor bin ich für Alu+Pertinaxliner.

Gruß

Neil

Wenn wir den fertigen Tank haben, lässt sich sicher eine Firma o.ä. finden, bei der man einen hydrostatic- <a href="http://www.ntsearch.com/search.php?q=Test&v=54&src=zon">Test</a> oder Öl- Drucktest machen können.
Dort sehen wir dann, welche Sicherheitsreserven auf jeden Fall im Material sind!

Sollte die Theorie dann wirklich nicht mit der Praxis übereinstimmen, werden wir weit weniger bestraft..

@ Tom E.: Du sagtest mal, dass das heimische AlCuMgSi (richtig?) dem Alu sehr nahe kommt, welches im Amiland bei fast jedem Motor als Casing Verwendung findet, somit erprobt ist und eine sehr gute Festigkeit hat.
Wäre das hier geeignet oder kommt es thermisch nicht klar??

Viele Grüße,
Marxi

Mist... Grade Posting wegen Serverabsturz verloren

@Oliver..
Jo, aber eine Airbrush kommt mit 2 Bar, wir mit 70 Bar Einspritzung

@Neil
Also.. NOX zu Ethanol ist 6:1 im Gemisch.

Molmasse ungefähr gleich... ~45g

Isp liegt laut I-Net bei 250...

Das heisst dann wohl, das wir pro Sekunde ein Pfund verbrennen müssen, um den Schub von 250 zu erreichen (Wirkungsgrad mal ignoriert )

Macht bei insgesamt 7 Teilen 1/7 Pfund Alkohol/Sekunde -> 10sekunden : 1,42 Pfund Alkohol ( ~700 gramm)

Das sechsfache an NOX = 4,2 Kilogramm

Gesamt ~ 5 kilo.. Wunschgewicht adieu....

(Wenn ich mich nicht irgendwo verrannt habe....)

2 Lösungsansätze:
Weidezaunanpinkler-Ansatz: Selbe Mengen, Doppelter durchsatz -> 500N/5s
Rehstreichler-Ansatz: Halbe Menge, Halbe Brenndauer -> 250N/5s