Zitat:

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Original geschrieben von legranddudu

Andy sag einfach die Wahrheit..es war keine Lachgaz Flasche..sondern der..MICHELIN-Mensch !!!!

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Ja aber der wollte doch einfach nicht abheben.....

Andreas

...Das wäre doch ein geiler Projet für die Zukunft...

Ein Michelin-Mensch in 2m Grösse mit lustiger Antrieb...ich frag mal in Fronkreisch in der Zentrale...

Wenn ich so meine Unterlagen zu Lachgas durchsehe, fällt auf, das sich bei niedrigeren Temperaturen eine höhere Dichte einstellt. D.h. obwohl der Flaschendruck/Förderdruck temperaturbedingt niedriger ist, kommt durch die höhere Dichte anscheinend die selbe Lachgasmasse/s im Triebwerk an.

Gruß, Marco

Hi,

ja, der Massestrom mag identisch sein, aber der Brennkammerdruck ist es nicht. Würde man genau messen, sollte ein Unterschied zu sehen sein.
Es ist hier ja auch die Frage wie ausgereizt sind die Motoren eingestellt? Wird 100% des N2O im Motor umgesetzt, oder kommt unten aus der Düse das evtl. ungenutzt wieder raus. Dann wäre das in der Tat so, das verschiedene Fördermengen keine Rolle spielen weil eh zuviel gefördert wird.

Denis wollte da ja mal eine Messreihe anstoßen.

Oder so

Im besten Fall wird das Lachgas im Triebwerk umgesetzt. Im schlechtesten Fall wird nur die Zersetzung des Lachgas aufrecht erhalten - Prinzip Durchlauferhitzer

Für uns war wichtig festzustellen wie gut sich Raketen mit Hybridantieb bei Flugtagen
mit stark unterschiedlichen vor Ort Temperaturen händeln lassen.
Wir haben das also nicht so sehr wissenschaftlich gesehen und wollen jetzt auch nicht um 100 Meter
Unterschied streiten, es war gut zu sehen das offensichtlich kein Unterschied erkennbar ist.

Ich habe da mit meiner Firebird einen einigermaßen guten Vergleich, weil ich sie im
vergangenen Jahr in der gleichen Konfiguration und identischen Motor, einem Contrail J-292 Sparky,
geflogen habe. Leider hatte der Altimeter aber damals keine Daten aufgezeichnet, dieses
mal waren es 1050 Meter.

Hier mal der Vergleich der beiden Startfotos....

1. Manching, Sommer 2012 bei ca. 28°C



2. Sraubing, Winter 2013 bei ca. + 3°C
(leider recht unscharf)



Andreas

Geändert von Andreas B. am 27. März 2013 um 21:55

@Andreas: Die Beobachtung die ihr beim starten der Hybriden gemacht habt, hat in mir etliche Fragen ausgelöst. Warum ist das so? Was bedeutet das für Triebwerksentwürfe? Welche kritischen Momente können entstehen? Wie kann man sie vermeiden?
Ständig diese Fragen im Kopf . Kann nix dafür, bin so.

Aber was Neil sagt ist richtig. Der Brennkammerdruck sinkt. Andererseits fällt der Leistungsverlust durch den etwas geringeren Brennkammerdruck kaum ins Gewicht. Solange für eine ausreichende Druckdifferenz zwischen Förder- und Brennkammerdruck gesorgt ist, ist auch alles in Ordnung.

Gruß, Marco

@ Marco, mich würde mal interessieren ab welcher Temperatur im + und im - Bereich
bei einem Hybridmotor wirklich nichts mehr geht.
Gibt es da irgendwelche praktische Studien?

Andreas

@Andreas, das kann man leider nicht pauschal sagen.
Ein paar Threat's weiter oben ist mir leider ein gedanklicher Fehler zum Brennkammerdruck passiert.

Die Triebwerksauslegung ist entscheidend. Düsenhals und Einspritzbohrungen sind hier feste Größen, die den Brennkammerdruck grundlegend mitbestimmen. Beim Hybriden kommt die Volumenänderung des Treibstoffblocks über die Brenndauer hinzu.
Unter der Voraussetzung eines gleichbleibenden Massenstroms verändert sich der Brennkammerdruck also nicht nennenswert. D.h. je tiefer die Tanktemperaturen liegen, desto größer wird die Dichte vom Lachgas. Genauso gilt: je tiefer die Tanktemperatur, desto kleiner der Tankdruck. Je dichter Brennkammerdruck und Tankdruck zusammenliegen, wirds kritisch. Es kommt zur gefürchteten Oszillation zwischen Brennkammer und Tank.
Kleines Beispiel bei -10°C Außentemperatur, vorausgesetzt das Lachgas im Tank hat die gleiche Temperatur, liegt der Tankdruck bei nur noch 25bar. Entscheidend ist jetzt, für welchen Brennkammerdruck Dein Hybride ausgelegt ist.

Gruß, Marco

Hi,

Marco hat ja schon das kalte Ende angesprochen.
Viel wichtiger und evtl. sogar auch leichter zu erreichen ist das warme Ende der Skala.
N2O setzt bei der Zersetzung Energie frei in Form von Wärme (82kJ/mol). Damit es aber zersetzt werden kann, muss erst eine bestimmte Energiemenge eingebracht werden (250kkJ/mol). Dies geschieht durch erwärmen. Ist das Gas schon relativ warm, ist diese Energiemenge dem entsprechend kleiner. Der zu behachtende Punkt wäre dann erreicht, wenn die Wärme durch die Zersetzung ausreicht weitere Moleküle zu zersetzen, also das System schon soweit aufgeladen ist, das die 250kJ/mol auf unter 82kJ/mol gerutscht sind. Dann kann unter Umständen der gesamte Tank durchzünden.
Die BAM hat vor Jahren dazu mal Versuche gefahren und festgestellt, das N2O nur im gasförmigen Zustand dieses Verhalten zeigt. Wenn man also flüssige Phase im Tank hat, passiert damit nichts. Jetzt gibt es aber den kritischen Punkt in der Dampfdruckkurve, wo man nicht mehr zwischen Gas und Flüssigkeit unterscheiden kann. Dieser Punkt liegt bei N2O bei 36,4°C und 71,5 bar. Die Dichte an diesem Punkt ist nur noch 452,5 kg/m³. Im Vergleich dazu die Dichte bei 20°C ca. 780 kg/m³. Die Gasphase hat dort 180kg/m³ (bei dem dort vorherrschenden Druck von ca. 52 bar).
Man muss also bei hohen Temperaturen im Sommer darauf achten was man dem N2O antut. So sollte man lange Treibstoffleitung und Magnetventile meiden. Lässt man eine Flüssigkeitssäule durch ein langes Rohr strömen, und bremst diese dann Schlagartig ab, so verhält sich die Masse der Flüssigkeit träge und es kommt vor dem Ventil zu einem massiven Druckanstieg, und hinter dem Ventil zu einem massiven Druckverlust (Vakuum). Es kann also passieren, das sich eine N2O Gasblase bildet die direkt danach in sich zusammen fällt. Dabei kann die sich stark erhitzen und zünden.
Daher sollte man die Rohrleitungen möglichst kurz halten, und Ventile langsam schließen lassen. Evtl. Kugelhähne mit Servos anstatt Magnetventile. Hier wird nicht schlagartig geschlossen und die Flüssigkeit hat Zeit abzubremsen.
Dann kommt noch ein konstruktiv mechanisches Problem hinzu.
Der Druck hängt von der Temperatur ab. Ist es warm, ist der Druck höher. Das führt dazu, das die Schläuche stärker belastet werden. Wenn man jetzt einen Kunststoffschlauch mit einer Klemmringverschraubung in dem Motor hat, so wirkt die Überwurfmutter der Verschraubung als Kante. Der Schlauch dehnt sich unter dem Druck und wird über die Kante gedrückt. In den Datenblättern von den Schläuchen oder den Verschraubungen steht der maximale Druck drin, die diese Verbindung aushält. Ich war erstaunt zu lesen, das dies nur noch 40 bar waren bei meinem Schlauch, obwohl der Schlauch selber weit höhere Drücke aushalten würde. Bei einem RJD ist mir auch so ein Schlauch geplatzt.
Ich persönlich habe daraus die Schlüsse gezogen nur noch mit Lanze zu betanken. Da ist alles von der Gasflasche bis zum Tank in Metall gehalten, und keine Kunststoffteile mehr die den Druck aufnehmen müssen.

Gruß

Neil