Da wäre Hilfe wirklich nicht schlecht.
Wenn man die Energie die in dem Volumen und Druck gespeichert ist, in potentielle also Höhe umrechnet, dann ergibt das einen ganz schön große Höhe. Der Wirkungsgrad kann also nicht sehr gut sein.

Leider hab ich mein Fluiddynamikskript in der Uni, und ich weiß noch nicht, sicher, ob ich bis Dienstag hinkomme. Aber falls sich bis dahin noch niemand gefunden hat, mail ich Dir gerne die Formeln und eine Beispielrechnung.
Du hast weiter oben geschrieben, daß für die Kohlefasern um die 400 Mark drauf gehen. Kannst Du mir vielleicht den Preis pro kg oder m³ sagen, oder wie er auch immer angegeben wird und woher Du die Info hast (Firmenname). Mich würde es für meine Semesterarbeit interessieren.

Hi,

es gab schon mal ein Treat mit einem Faserlieferanten. Such da einfach mal nach.
Die 400 DM sind eine grobe Schätzung. Ich für meinen Teil benötige Rowing auf Rolle. Eine Rolle hat auf der Intermodellbau so um die 400 DM gekostet.

Bis dann.

Moin Leute,
400,- ist viel zviel! Schaut doch mal hier bei Bacuplast nach, da kostet eine 2kg schwere Rolle mit 2,8 km (!) Kohlefaserroving darauf schlappe 250,- DM.
Die anderen Fasergewichte sind natürlich kürzer (bei 2kg Gewicht), kosten aber dennoch nur 250,- DM.
Aramid (bzw. Kevlar) kostet 110,- DM das Kilogramm Faser.
Gruß,
Tom aus Gö

Kann mir mal jemand sagen, ob verschiedene handelsübliche kalte Flüssiggase überhaupt hohe Drücke liefern und vergasen, wenn man sie in abgeschlossenen Behältern auf Raumtemperatur erwärmt?

Das BIC-Feuerzeug macht nicht gerade den Eindruck, man könne Kleinstraketen damit herstellen, und meine CO2-Flasche (für Herstellung kleiner Mengen CO2-Schnee) hat irgendwas bei 80 bar- antriebstauglich sieht die aber nicht aus.

Ein "Mischantrieb" wie bei einer Wasserrakete scheint mir doch effizienter und müßte sich ohne große konstruktive Änderungen im gleichen Baukonzept von Neil verwirklichen lassen. Zur Effizienz-Steigerung: ich hätte da noch 2 kg Quecksilber , die ich irgendwann mal entsorgen muß...

Spezieller Hinweis zu brennbaren Flüssigkeiten: Laut Angaben eines Freundes soll es ziemlich spektakulär aussehen, wenn man das Benzin im Tank auch außen anzündet (Angeblich besser als Black Jack)...

Übrigens: als alternativen Antrieb kann man vielleicht auch die gute alte Gummiband-Rakete als "Erste Stufe" überlegen: 10 Meter Beschleunigung mit 30g bringen das Teil beinahe 300 Meter hoch.

Bertram

Zitat:

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Original geschrieben von Bertram Radelow
Kann mir mal jemand sagen, ob verschiedene handelsübliche kalte Flüssiggase überhaupt hohe Drücke liefern und vergasen, wenn man sie in abgeschlossenen Behältern auf Raumtemperatur erwärmt?

Das BIC-Feuerzeug macht nicht gerade den Eindruck, man könne Kleinstraketen damit herstellen, und meine CO2-Flasche (für Herstellung kleiner Mengen CO2-Schnee) hat irgendwas bei 80 bar- antriebstauglich sieht die aber nicht aus.

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Mit dem normalen Flüssiggas (Feuerzeuggas oder Campinggas) ist vermutlich nicht viel drin:
Das Gas steht in den Flaschen nur unter sehr geringen Drücken (ca. 5-10bar, je nach Zusammensetzung) und bleibt aus bei Raumtemperatur offen lange flüssig, weil es sich durch teilweise Verdunstung so stark abkühlt (Gas ist meist schon bei wenigen Minusgraden flüssig).

Kohlendioxid ist vermutlich schon eher als Antrieb geeignet, weil es auch bei hohen Drücken noch gasförmig bleibt.

Jörn

Hi,
auf die Idee mit dem Gummiband bin ich auch schon gekommen. Da müßte man dann ja entweder einen langen Startturm oder eine lange Rakete bauen. Evtl. könnte man ja auch beides kombinieren.
Wenn ich Campinggas nehmen würde, würde ich auch versuchen das Gas abzufckeln. Gibt sicherlich eine beachtliche Flamme . Kann mir aber vorstellen, das man die nicht so leicht entzünden kann, da das Gas doch mit einer recht hohen Geschwindigkeit aus der Rakete austritt.
Der große Antriebseffekt kommt von der Umwandlung von flüssig nach gasförmig. Dabei wird sich das Volumen vervielfachen. Wie schon erwähnt bleibt Campinggas auch Unternormaldruck flüssig, da es sich durch Sublimation abkühlt. Deswegen auch das erhitzen. Ich wollte jetzt Stickstoff auf umgebungstemp. erhitzen, weil ich dafür keine Heizung brauche. Sticksoff wird aber auch schon bei Normaldruck und -196°C flüssig. Caminggas bei einer viel höheren Temp.. Deswegen auch die Wahl von Stickstoff.
Nehmen wir Wasser, so haben wir bei ca. 200-250°C noch eine gute Effektivität. Das könnte man auch so gerade ebent mit Epoxydharzen realisieren. Evtl. kann man ja auch den Tank trocken wickeln.
Campinggas wäre am besten geiegnet, wenn es um die Beschaffung geht.
Hier nochmal ein Dank für den Tipp, wo es billig Kohlefaser gibt. Denke mir da 400 DM der Messepreis war.

Ein Nachteil von Kaltgasantrieben fällt mir jetzt gerade noch ein: kennt von Euch noch jemand diese Preßluft-Tröten für Fußballspiele etc ?
Da strömt ja auch Gas aus, und die Teile hatten den Nachteil, nach einiger Zeit zuzufrieren (meist so nach 50-60 Sekunden). Nun hatten sie eine sehr kleine Düsenöffnung (um mal in den Raketentermini zu bleiben) und eine langsame Ausströmgeschwindigkeit. Wenn mal aber mal die Ausströmgeschwindigkeit und den Düsendurchmesser hochrechnet, dann hat man das Problem wahrscheinlich auch hier - nur in kürzerer Zeit...oder?
Vielleicht sollte sich mal ein Physiker (Hendrik, hilfe! ) dazu äußern, oder jemand, der sich wirklich damit auskennt.
Gruß,
Tom aus Gö

Hi,

deswegen muß man den Treibstoff auch erhitzen, und zwar so hoch, dass das Gas trotz Expasion nicht unter dem Taupunkt (?) abkühlt. Das Prinzip ist doch das gleiche wie bei einer Heißdampfrakete, nur haben wir hier ein anderes Medium gewählt.
Aber die Hilfe eines Physikers kann da nie schaden. Schön wäre z.B. mal ein Phasendiagram von Campinggas und Stickstoff.

Bis dann.

Hallo Tom, hallo Neil!

Als erstes laß ich eben etwas über Sublimation...

Neil
Wie schon erwähnt bleibt Campinggas auch Unternormaldruck flüssig, da es sich durch Sublimation abkühlt.

Kleiner Nachtrag. Unter Sublimation versteht man den direkten Phasenübergang von der festen in die gasförmige Phase. Wie zum Beispiel beim Trockeneis (festes und kaltes CO2), welches ohne fluid zu werden direkt verdampft. Der Tripelpunkt des Propans/Butans im Phasendiagramm ist davon aber weiiit entfernt. Soll heißen: Campinggas bleibt unter Normalatmosphäre deswegen flüssig, weil sein hoher Dampfdruck es von der fluiden in die Gasphase überführt und dabei der Umgebung die benötigte Verdampfungswärme entzogen wird. Insofern kühlt sich der Rest des flüssigen Gases ab und findet sich unter dessen Siedepunkt wieder... Also reine Siedung und keine Sublimation!

Zum Kaltgasantrieb!

Das Einfrieren des Ventile ist ein seeehr großes Problem, mit dem selbst Taucher zu kämpfen haben. Wenn ein Taucher sein Flaschenventil nebst Mundstück, welche für das Rote Meer z. B. konzipiert sind, in der hiesigen Nordsee benutzen würde, so hat er kein langes Vergnügen. Die Ventile und Druckminderer frieren zu und Schicht...

Nun projizieren wir es mal auf einen Kaltgasantrieb. Dieser soll Schub liefern, weil man ein flüssiges kaltes Gas in der Düse verdampft, Volumenexpansion, Dekompression, Massenstrom... ihr kennt das Spiel!
Bloß, für solch erhebliche Masseströme braucht man erhebliche Wärmereservoirs, weil in kürzester Zeit riesige Verdampfungswärmemengen benötigt werden.. Meine Frage: Woher?
Die Ventile frieren ein, die Düse wird zum Eiszapfen, davor produzierte sie aber eine Vielzahl an HighSpeed-Eiskügelchen... Luftfeuchtigkeit!
Die Düse bringt nicht mehr die benötigte Wärme auf, weniger Gas wird verdampft, der Anteil der flüssig ausgestoßenen Phase nimmt zu, der Schub fällt mit dem Wirkungsgrad und..
wie Bertram sagen würde:

It´s not the speed that kills, but the sudden stop!

Da dann doch lieber monergol bleiben. Ein wenig Wasserstoffperoxid mit einer geringen Konzentration von 90% über einen Platin-Katalysator strömen lassen und man hat Spaß für drei!

Ich sehe beim Kaltgasantrieb erhebliche konstruktive Probleme, die man in dem Rahmen, der uns zu Verfügung steht, niemals lösen kann...leider, aber sind wir doch mal realistisch!

Himmel die Berge, da lese ich was von selbstgewickelten CFK-Tank...! Da sträuben sich mir die Berge. Wickeln auf einer Drehmaschine und dann auch noch 200 bar Gasdruck! a) bezweifele ich, daß man von Hand und Drehmaschinenunterstützung eine derartige Wicklung hinbekommt b) wer will sie testen?

Wir hatten mal die Heliumtanks der Oberstufe der Ariane5 getestet. Es waren ebenfalls gewickelte Tanks mit 400 bar Füllung. Beim Testen flog uns einer um die Ohren, trotz hydraulischem Drucktest!
Anschließend gingen wir mit Neutronenstrahlung dran um den Wicklungsfehler zu finden... Und wahrhaftig, in der Lage 76 von außen (es ist kein Scherz!) ging dem Hersteller der Faden aus und er klebte einen neuen an! Prost Mahlzeit, dafür konnte man ihm an die Karre fahren!

Wer Tanks in diesem Druckbereich selbst wickelt, ist meines erachtens ein Selbstmörder! Und wenn es dazu nicht kommen sollte, dann ein Utopist!

Laßt den Quatsch! Selbst mit dem Kaltgas gibt es große Gefahrenquellen. Laßt mal ein Ventil sich selbst öffnen und ihr bekommt das kalte Gas, gar noch flüssig, über den Körper geströmt... dann seht ihr überall so aus, wie Reinhold Messner an den Füßen...allein die Vorstellung schreckt doch ab, oder???

Viele Grüße,

Hendrik

Hi,

das ging ja voll in die Hose. da wollte ich mal ein Fremdwort benutzen und gleich ein dicken Fehler gemacht.
Ich finde du siehst das ganze etwas zu kritisch. Einen Tank wickeln ist nicht so schwer wie man denkt. Dass das Ende eines Rowing die Ursache des Versagen ist, glaube ich nicht so ganz. Wenn man sich mal die Mechanik von Fasern anschaut, ist die minimale Länge die eine Faser haben muß, damit sie über ihre Kontaktfläche die KRaft aufnehmen kann zum reißen, nur 3mm. Ich weiß nicht wie groß so ein Tank ist, aber mit Sicherheit werden die den ganzen Tank nicht mit einem einzigen Rowing wickeln können.
Zum Thema testen, so hat sich doch einer geoutet, das er in der Lage ist so ein Tank zu testen.
Vielleicht habe ich mit dem Ausdruck Kaltgasantrieb etwas Verwirrung verbreitet. Ich will das Gas so weit aufheizen, das die gesamte Rakete nach "Brennschluß" nicht zugefrohren ist. Ich muß da mal nachschauen, aber ich hoffe, das es bei Stickstoff noch in einem Bereich liegt, der als kalt zu nennen ist. Das Ventile zufrieren, wird nicht der Fall sein, da der "Stöpsel" der Rakete an der Rampe verbleibt. Es wird also kein Regelbarer Motor werden. Die Düse wird auch nicht zufrieren, weil dort nur Stickstoff strömen wird, und kein Wasserhaltiges Medium.
Zum Umgang mit dem flüssigem Stickstoff muß man natürlich die Sicherheitsbestimmungen, die auch für Labore gelten, beachten.
Ab dem Beginn der Aufheizung wäre ein Sicherheitsabstand zur Rakete nicht schlecht. Evtl. sollte man die Rakete aus einem Rohr abschießen, was im Notfall als Splitterfang dient.

Bis dann.