Så er der tal gutter !
Jeg har slet ikke fået studeret det - men det ser godt ud !
Tycho Brahe kom tilbage til HAB i går og Flemming Nyboe har omhyggeligt begyndt at downloade data fra Tycho´s ombord computer. Selvom vi fik mange tal ned mens vi var i luften, er ombord data meget mere omfattende.
Flemming har IMU data ( orientering og fart og position ) helt til efter splashdown, og kan fortælle en masse om hvordan vi tager 26 g ved impact, flyver op af vandet og tager en ny maveplasker med 9 g.
Instrumentet var off scale high ved første impact, men det målte !
Mere om dette fra de ansvarlige...
Motoren !
Ja, HEAT 1X leverede et fuldkommen nominelt burn af 16 sek varihed. Det svarer meget nøjagtigt til det, vi så i testen - så vores eksperimenter med svingningsdæmpning - hm - ordnede ikke dette forhold. Men - 1X leverede varen som den skulle. I tilbageblik kan vi også notere, at alt grejet holdt til vibrationerne.
Vi ser de sædvanlige lavfrekvente svingninger - men også, at når trykfaldet over injektoren er højt lige i starten så kører motoren faktisk uden sving. 
Den nemmeste måde at stoppe svingningerne på er at øge trykfaldet - og det er desværre også den dummeste - for det kan man kun ved at sænke kammertrykket - med reduceret ISP som følge.
Vi bygger ganske givet nu en fullsize HEAT testmotor så vi kan få nogle flere statiske test. Vi skal have kvalt det problem i fødslen - uanset at det ikke forhindrer os i at flyve.
TM65 prøvestanden har både LOX tanken og muligheden for at køre lodret, så vi vil se på, om ikke vi i en fart kan få bygget en stål test motor og få brændt det problem ud. Det kan løses.
Vi havde også vilde pogo svingninger med XLR 2 - de blev fikset og dens sidste burn var med lidt højere trykfald og ingen sving.
HEAT´s ret høje tryk hele vejen indikerer en højere forbrændings effektivitet. Det indikerer at vi med tilstrækkeligt stort volumen i forhold til dysehul kan få færdiggjort forbrændingen og opnå en god ISP.
Hvem siger, man ikke kan lave "statiske" tests i luften ?
Ja, ja, ja vi er på vej...
Dejligt med de data - med lidt held ved vi om lidt nøjagtigt hvordan kapslen tumlede efter separation - det er jo guld !
Vi må holde et "HEAT 1X TYCHO BRAHE DEBRIEFING"-CSS-arrangement, når vi har gravet os igennem flere data - evt. i Planetariet.
HEAT 1X missionen har været i sjældent omfang instrumenteret - og nu vælter det ind med viden om hvad, der faktisk skete...
Næsten bedre end at flyve !
Peter Madsen
Der er vel ingen måde at få POGO svingningerne under kontrol hvis der ikke indføres et eller andet asymetrisk element imellem ilt-tanken og forbrændingskammeret ?
Hvis det ikke lige havde været flydende ilt ville jeg have foreslået en overtryksventil vendt imod brændkammeret, men jeg tvivler på om man kan få en ilt-resistent ventil der kan reagere hurtigt nok...
Poul-Henning
06. jun 2011 kl 11:49
Ja, trykfaldet mellem LOX tank og trykkammer synes at være problemet.
Enten skal LOX doceres langsommere eller også skal LOX tankens tryk styres. Det sidste virker på mig som det mest optimale, men jeg har muligvis ikke forstået hvordan I He-tryksætter. Hvis I har en He-trykflaske om bord er det "bare" at have en reduktionsventil stående på 25 bar så trykket konstant bliver 25 bar i LOX tanken.
Goddag,
Der er vel ingen måde at få POGO svingningerne under kontrol hvis der ikke indføres et eller andet asymetrisk element imellem ilt-tanken og forbrændingskammeret ?
06. jun 2011 kl 12:00
http://s610.photobucket.com/al...st=1
(Billedet siger alt :) )
//Jens
06. jun 2011 kl 12:00
Kunne man forestille sig en anordning der øger inertien i LOX flowet, og herved gør det mere konstant?
En udformning kunne være et slags (tungt?) fly-wheel med skovlblade, der indsættes mellem tank og injektor. Den vil selvfølgeligt virke begrænsende indtil den kommer i fart, med mindre den kick-startes fra anden side..
Mvh Anders
Hej Michael,
Enten skal LOX doceres langsommere eller også skal LOX tankens tryk styres. Det sidste virker på mig som det mest optimale, men jeg har muligvis ikke forstået hvordan I He-tryksætter. Hvis I har en He-trykflaske om bord er det "bare" at have en reduktionsventil stående på 25 bar så trykket konstant bliver 25 bar i LOX tanken.
06. jun 2011 kl 12:11
... er problemet at vi faktisk har brug for at trykket, og dermed vores thrust aftager gradvist. Ellers vil accelerationen nemlig stige efterhånden som massen falder, til fare for vores ellers dokumenteret hårdføre astronaut.Ah, den havde jeg overset. Pokkers.
06. jun 2011 kl 13:19
Med fare for ikke at vide nok om emnet, vil jeg alligevel prøve med en forklaring, som måske kan hjælpe lidt på vej.
Jeg tænker at den stabile start skyldes overskud af ilt indtil brændkammeret er varmet helt op. Med et lille overskud af ilt vil forbrændingen styres af gummiets fordampning/forbrænding, og være mere uafhængig af iltflow.
Løsningen kunne altså være mindre overflade på gummiet, alternativt mere ilt.
Sidste løsning er nok ikke god, da det øger trykket, så ilten igen bliver den begrænsende faktor.
I bund og grund er det et enkelt tilbagekoblet system, dog med mange ulineære parametre.
Faldende tryk giver mere ilt. Mere ilt øger forbrændingen og trykket. Øget tryk giver mindre ilt osv, så kører det derudaf.
Ændring til mere stabilitet kan gøres ved at gøre iltflow mindre afhængig af trykket, eller gøre trykket mindre afhængigt af iltflow.
Overskud af ilt kan måske have negative effekter, men alligevel.
Det hele afhænger selvfølgelig meget af tidskonstanterne og forstærkningerne i de enkelte processer som flowændringer og trykændringer.
Min foreslåede løsning angriber forstærkningen fra iltflow til tryk.
Jo, de kan godt brænde stabilt, og vi har da også tidligere præsteret en svingningsfri LOX/PUR forbrænding i lidt mindre skala
06. jun 2011 kl 14:58
Jeg kan ikke forklare hvorfor, men min intuition siger mig at problemerne skyldes designet af brændstofblokken. Måske kunne rystelserne fjernes ved at gå over til samme port design som i har brugt her: http://ing.dk/artikel/107468-r...ocks ; men jeg kan ikke forklare hvorfor min intuition siger mig at det er den rigtige løsning.
Tror måske at hjul designet kan give anledning til ustabilt flow gennem forbrændingskammeret. Jeg tror den runde kanal i midten levere et konstant ensartet flow, mens de trekantede kanaler giver et mere turbulent flow.
06. jun 2011 kl 14:59
Der var også et noget lavere tryk i brændkammeret i den første PUR test. 6-10 bar i forhold til, ja hvad var trykket egentlig denne gang? 8-14 bar. Og et ret stort trykfald på ca 6 bar initielt.
Men hybriderne har jo det indbyggede problem at brændkammeret har fri forbindelse til LOX tanken. Og LOX tanken virker jo som en kæmpestor fjeder. Og jo større volumen, jo mere udtalt fjeder.
Den sammenkobling må stoppes. Enten ved at holde trykket i LOX tanken højt (med en ekstern højtrykstank), eller ved at kappe forbindelsen imellem LOX tank og brændkammer - hvordan det så end skulle kunne lade sig gøre
06. jun 2011 kl 15:26
Jeppe Nielsen:
Måske kunne rystelserne fjernes ved at gå over til samme port design som i har brugt her: http://ing.dk/artikel/107468-r...ocks ;
06. jun 2011 kl 16:02
PUR kræver meget større brændflade end paraffin. Derfor flere porte.Men arealet er tydeligvis *alt* for stort pt når kammertrykket kan overstige LOX tankens tryk. Det giver oscillationerne.
06. jun 2011 kl 18:12
"når vi har gravet os igennem flere data"
Var det ikke en ide at frigive dokumentation og data i en pakke, så nørder og studerende verden over kan vride viden ud af informationerne?
MVH, og tillykke
Henrik
06. jun 2011 kl 18:43
Den berømte ventil, som virker nu, kan vel bruges til at regulere flowet til brændkammeret.
Den skal styres af 2 trykfølere monteret udenpå brændkammeret.Når brændkammeret udsættes for et tryk over en fastsat grænse vil det have en udvidelse på X procent, og ventilen begynder at lukke,og når brændkammeret standser udvidelsen begynder den at åbne.
Med en moderne Pizoelektromekanisk atuator /MEMS bør der kunne opnås en regulerings frekvens på 4-5HZ.
Med en extern trykmåler og en temperaturføler på kammeret bør varme og omgivende tryk kunne indfaktureres i programmeringen af styreenheden til ventilen, så disse faktorer ikke vil påvirke LOX flowet.
06. jun 2011 kl 19:03
Man kan godt se det som en fordel at turen ikke var problemløs.
Det er tydeligt at oscillationerne i motoren skal mindskes.
Retningsstabiliteten bør forbedres.
Havde disse ting ikke vist sig, kunne det være blevet meget værre senere hen, hvis man troede alt var OK.
Retningsstabiliteten ser jeg som den største opgave. Imponerende at de simple gyro-finner hindrede rotation, men det gav nok også mindre stabil retning.
Jeg ser frem til at høre om løsningerne. I en raket med stor acceleration kan du jo ikke bare bruge et lod til at finde lodret.
06. jun 2011 kl 19:09
Michael Eriksen:
Men arealet er tydeligvis *alt* for stort pt når kammertrykket kan overstige LOX tankens tryk. Det giver oscillationerne.
06. jun 2011 kl 19:21
Vi fik da også de ca. 4 g, som vi ville haveJo, men I fik kun 4 g fordi I ikke kunne føde ilt nok til at oxidere PUR-overfladen. Når brandkammerets tryk oversteg LOX tankens fik I ikke O2 ind og så faldt motorydelsen (den fik åndenød). Når så brandkammertrykket igen faldt til under LOX-trykket sprøjtede der igen LOX ind i brandkammeret og trykket steg igen. Osv. osv.
06. jun 2011 kl 19:23
Jeg tror du overser, at din foreslåede styring i forvejen findes og måske giver oscillationerne. Når trykket øges mindskes iltflow.
Enten skal der større forsinkelse på, eller mindre, eller faktoren gøres mindre ved at lave en art svag medkobling.
Det bunder i at trykket i kammeret formentlig vil variere med integralet af iltflow minus et ret konstant flow ud af motorens dyse, og et væld af ulineariteter.
06. jun 2011 kl 19:28
Jeg tror ikke liiige at løsningen er så simpel. De lærebøger jeg har kigget i nævner hybriden i en bisætning, priser dens low throttle - mulighed og store indbyggede sikkerhed. I næste sætning bemærkes det så at der er store problemer med trykoscillationer og at den er svær at skalere.
Og det er så det - ikke mere hjælp fra lærebøgerne. Så det vil faktisk være noget helt nyt hvis det lykkes CS at kontrollere motoren OG få en rimelig effektivitet af brændstoffet. Og foreløbig gik det jo ganske flot de første to sekunder...
Men måske vi kan få Niels, Flemming eller Peter til at fortælle hvad de har planlagt?
06. jun 2011 kl 19:33
Interessant idé. Jeg tror ikke det er prøvet før. Men man skal så have det hele til at svinge med 8 Hz i modfase...
Men hvorfor ikke?
Jo, de kan godt brænde stabilt, og vi har da også tidligere præsteret en svingningsfri LOX/PUR forbrænding i lidt mindre skala
Men der bevægede raketten sig jo ikke, gjorde den ?
USA havde samme problem med Redstone: Den havde kun POGO når den ikke var boltet fast.
Poul-Henning
Jeg kan godt følge dig, men HEAT-1X oscillerer til gengæld ens hvadenten den flyver eller ej, så derfor er jeg mere skeptisk overfor fødesystemet.
06. jun 2011 kl 21:20
Hvis årsagen til oscillationerne er, at ilttanken fungerer som "gasfjeder", kunne man så forestille sig, at de ville blive kraftigere (og langsommere) ved en opskalering af raketten?
Og kunne man forestille sig, at man kunne reducere amplituden af oscillationerne ved at installere et cirkulært skot med ikke alt for store gennemløbshuller i nærheden af ilttankens bund? Den skulle virke som en slags støddæmper for trykændringerne.
06. jun 2011 kl 21:44
Og kunne man forestille sig, at man kunne reducere amplituden af oscillationerne ved at installere et cirkulært skot med ikke alt for store gennemløbshuller i nærheden af ilttankens bund? Den skulle virke som en slags støddæmper for trykændringerne.Nej, så længe trykket i forbrændingskammeret kan overstige LOX-tankens tryk vil den oscillerer med passiv fødning.
Løsningen er at reducere PUR-arealet eller at installere en turbopumpe til at føde LOX med.
06. jun 2011 kl 22:01
Sutton skriver faktisk lidt om oscillation i hybrider. Han gennemgår et eksempel med GOX/HTPB men hans løsningsforslag burde vel også kunne anvendes i dette tilfælde... Hvis jeg husker rigtigt er (var) injektoren på HEAT1 let konisk - præcis hvad Sutton ser ud til at advare imod i forhold til flowet i kammeret...
Alternativt kunne man enten øge LOX trykket eller anvende en turbopumpe (der godtnok komplicerer det mekaniske design en del) for at "gennemtvinge" et konstant flow.
//Jens
06. jun 2011 kl 22:03
Findes der slet ingen slags tryk-styrede/envejs ventiler man kunne bruge ?Jo, men den kan højst lukke for LOX (og det tror jeg også der sker i praksis nu), den kan ikke tvinge ilt ind mod overtryk. Og så er det on/off LOX tilførsel og det giver pulsering. Ellers kræver det en turbopumpe.
06. jun 2011 kl 22:06
Og kunne man forestille sig, at man kunne reducere amplituden af oscillationerne ved at installere et cirkulært skot med ikke alt for store gennemløbshuller i nærheden af ilttankens bund? Den skulle virke som en slags støddæmper for trykændringerne.Nej, så længe trykket i forbrændingskammeret kan overstige LOX-tankens tryk vil den oscillerer med passiv fødning.
06. jun 2011 kl 22:24
Kan "motoren" ikke simuleres ved hjælp af software?
06. jun 2011 kl 22:41
Jeg ser dette som, det er skaleringen der giver problemer, de små motorer havde vist ikke så store oscilationer. Løsningen kunne så være at lave flere parallelle processer med hver sin dyse og sin kavitet i gummien. Fordelen kunne også være at flere brændkammeret vil have hver sin frekvens (dette kan også provokeres med varierende design) så det ikke mærkes så tydeligt. Fordel nummer to kunne være at man kunne køre med højt tryk men så slukke for dyserne når man kom der op ad.
Findes der slet ingen slags tryk-styrede/envejs ventiler man kunne bruge ?
Jo, men den kan højst lukke for LOX [..]
06. jun 2011 kl 23:28
06. jun 2011 kl 23:41
En form for Heimlichventil kunne måsk hjælpe - bare en tanke :-)
06. jun 2011 kl 23:48
Indrømmet, jeg kan godt se en mode hvor brændkammeret svinger videre og ventilen står og klaprer/synger, men det må blive med meget mindre udsving og sandsynligvis højere frekvens.De 8-9 Hz er vist nogenlunde hvad et mekanisk system af denne størrelse kan levere.
07. jun 2011 kl 00:02
Hvad med en art D/A converter der styrer N ventiler (bits), der slukker og tænder i modfase med oscillationen?
Så kan man fint køre med meget højt tryk i LOX tanken, og som man kommer opad regulerer man ned for LOX mængden der kommer ind i brændkammeret, så raket+rumskib ikke accelerer så hurtigt at det er usundt for astronauten.
Med 3 ventiler (bits), kan man regulere fra 0 til 7 incl. - det kunne være rigeligt, men jeg ved det ikke.
"1" i regulering, behøver ikke at være lineær, man kan være efter den matematiske funktion man ønsker.
I alle tilfælde står og falder det forslag med om man kan tænde/slukke for en ventil hurtigt nok. Kan man det kan man vel reducere amplituden af oscillationen kraftigt.
07. jun 2011 kl 00:03
Det store spørgsmål omkring oscillationerne er vel om det også kan ske med konstant iltflow. Kan forbrændingen i kammeret være ustabil i sig selv?
Trykforskelle og tilsvarende gashastigheder og iltindhold kan måske give ustabil forbrænding.
I så fald skal der helt andre boller på suppen.
07. jun 2011 kl 08:00
Tillykke med opsendelsen og tak for den fantastisk oplevelse det er loebende at kunne foelge dette projekt paa siden her.
I stedet for at begraense symptomerne (tryk i LOX) er det nok bedst at kigge lidt paa aarsagen til svingningerne.
Braendsel og oxidant skal ved en forbraending hele tiden vaere blandet i det rigtige forhold over antaendelsestemperaturen. Blandingsforholdet kan nemt styres i et pre-mix system med flydende eller gasformigt braendsel, som i en benzinmotor eller i en vaeskeraket, hvilket nemt resultere i en laminar flamme. Et fast braendsel i hybridraketten skal derimod foerst forgasses over en given temperatur, hvilket ikke kan styres mekanisk, herefter kan kun turbulensen soerge for diffusion og mix med indkommende oxidant. Dette sker automatisk fordi flammen vil springe frem og tilbage, hvor antaendelsesbetingelserne skiftevis er i orden. Fast braendsel vil derfor uundgaaeligt resultere i en turbulent flamme, som en flamme over et stykke braendende trae.
Der maa vaere store koncentrationsgradienter af ilt og forgasset gummi ned gennem forbraendingskammeret, hvor noget hele tiden ikke er antaendt. Det kan ikke udelukkes at bobler af uforbraendte gasser periodisk naar ud og oxideres med ilt udefra og skaber svingningerne, da perfekt mix ikke altid kan naas i kammeret. Dette kan maaske forklare Redstone. Hvordan kan saadan en turbulent flamme saa evt begraenses?
Gradienterne skal begraenses og der maa skabes saa meget pre-mix, som overhovedet muligt ved at sprede ilttilforslen ud over saa mange punkter i kammeret som muligt. Jeg har set voldsomme forbedringer af kemiske processer i stor skala ved at tilfoere substrat mange steder i en reaktor i stedet for et sted og derved reducere gradienter og doede zoner, som mekaniske mix ikke hurtig nok kunne udjaevne i en hurtig reaktion.
Dette er ikke nemt i hybrid raketten. Et roer med mange dyser i forlaengelse af LOX-ventilen, som foelger udboringerne ned langs raketten vil nok kunne forbedre en del mht gradienter. Men modgaende flowretning af indkommende ilt og forbraendt gas er ikke optimal.
Hvis ilten nu efter ventilen i stedet bliver spredt i en kappe eller kanaler omkring det faste braendsel og mange smaa boringerne laves udefra mod midten til en udstoedningskanal vil flow og mix vaere optimal. Boringerne laves evt med en haeldning lidt nedad, saa flammen ikke skal vinkelret i udstoedningskanalen om et hjoerne nedad mod dysen. Skitse sendes gerne. Der vil sikkert stadig vaere doede zoner uden forbraending, som forhindre en optimal laminar flamme, men antallet vil vaere stort og virke udjavnene og ikke resultere i saa voldsomme udsving er min forudsigelse.
I Space Shuttle Solid Rocket Boosters er der ikke mix og gradient problemer fordi oxidationsmiddel allerede er blandet med braendsel. Saa turbulens i kammeret er hybridrakettens svaghed.
Jeg sad ogsaa i foerste omgang og taenkte at noget PID regulering af LOX-ventilen kunne bruges. Nok kan saadanne svingninger daempes hurtigt nok elektronisk rent signalmaessigt med signaler fra PID, men jeg tror ikke der findes en reguleringsventil (ikke on/off) der hurtigt nok mekanisk kan aendre praecis position, som de viste svingninger. Svingningerne vil desuden ogsaa blive endnu stoerre med en stoerre raket, hvis min hypotese om turbulens holde stik. Derfor maa loesningen findes i udformningen af kammeret.
Se evt. mere her omkring laminar og turbulent forbraending: http://209.128.81.248/view/13f...tion
07. jun 2011 kl 10:08
Det lader faktisk til at "Forschungs-gemeinschaft Alternative Raumfahrt" anvender nogenlunde det princip i deres Phoenix hybrid:
http://alternative-raumfahrt.d...html
//Jens
07. jun 2011 kl 11:51
Men hybriderne har jo det indbyggede problem at brændkammeret har fri forbindelse til LOX tanken. Og LOX tanken virker jo som en kæmpestor fjeder. Og jo større volumen, jo mere udtalt fjeder.
Hej Martin
For mig er det helt tydeligt at når I kan nå et højere tryk i brandkammeret end i LOX-tanken vil I få en oscillerende motor.
Goddag,
Kan "motoren" ikke simuleres ved hjælp af software?
Tak for meget fin beskrivelse af problemet Flemming ! !
mvh Flemming
blå RIB
07. jun 2011 kl 22:07
Efter at have set mange artikler om hybridmotorer, lader det til at det faste brændstof næsten bruges med en konstant rate. Det betyder at med underskud af ilt vil ændringer i iltflow give store trykændringer. Et lille
overskud af ilt vil ikke give trykændringer som funktion af iltflow.
Har i fra CS nogle vurderinger af forholdet mellem ilt og gummi?
Da der ønskes aftagende kraft (ved hjælp af lavere iltflow) skulle brændstoffet måske have en anden form, så overfladen mindskes efterhånden som forbrændingen skrider frem. Det kunne holde et større og stabilere ilt/gummi forhold.
Det er måske mindskningen i ilt/gummi forholdet som fremtvinger ustabiliteten lidt inde i affyringen.
07. jun 2011 kl 22:07
Det lader faktisk til at "Forschungs-gemeinschaft Alternative Raumfahrt" anvender nogenlunde det princip i deres Phoenix hybrid:
http://alternative-raumfahrt.d...ote>
07. jun 2011 kl 22:16
Jep lige praecis. Det ser ud til det tyske svar paa CS har gjort samme overvejelser.
Da der ønskes aftagende kraft (ved hjælp af lavere iltflow) skulle brændstoffet måske have en anden form, så overfladen mindskes efterhånden som forbrændingen skrider frem.
07. jun 2011 kl 23:47
Så i stedet for huller i gummiet, som ilten flyder (sprøjter) igennem, brænder af, og gøre større, hvorved overfladen forøges, skal man benytte det omvendte,: en eller flere stænger, som brændes på overfladen, og derved får mindre overflade efterhånden som den brændes af.
Problemet er vel så at fastholde disse stænger i kammeret.
07. jun 2011 kl 23:47
Michael Eriksen:
Vi fik da også de ca. 4 g, som vi ville have
Jo, men I fik kun 4 g fordi I ikke kunne føde ilt nok til at oxidere PUR-overfladen.
For mig er det helt tydeligt at når I kan nå et højere tryk i brandkammeret end i LOX-tanken vil I få en oscillerende motor.
Oscillationerne begyndte på et tidspunkt, hvor trykket i LOX-tanken var 9 bar over kammertrykket.
Hej PHK,
Det peger eventuelt imod en mulig løsning: Lav en trykreduktion før injectoren, styret af trykket i brændkammeret.
08. jun 2011 kl 01:46
Det peger eventuelt imod en mulig løsning: Lav en trykreduktion før injectoren, styret af trykket i brændkammeret.Men det er udenfor opgaves præmis: passiv LOX fødning og faldende thrust med tiden.
Hej Svend,
Efter at have set mange artikler om hybridmotorer, lader det til at det faste brændstof næsten bruges med en konstant rate.
Har i fra CS nogle vurderinger af forholdet mellem ilt og gummi?
08. jun 2011 kl 08:02
Hej PHK,
Det peger eventuelt imod en mulig løsning: Lav en trykreduktion før injectoren, styret af trykket i brændkammeret.
Ja, simpelt hen. En anden løsning er "Lav en mass flow controller, styret af en microcontroller". Udfordringen er kun hvordan de der VVS herligheder skal udføres, i rustfrit stål og uden smøremidler.
(Det kan være svært nok at få en on/off ventil til at åbne)
Venligst Flemming
Godmorgen,
Jeg har tidligere her i tråden nævnt noget om en D/A converter
(D/LV converter hedder det vel - "LV" for "LOX Valves".)
Hvad synes du om det?
Jeg vil mene at det kan godt blive problematisk at åbne og lukke hurtigt, især med ingen smøring er det måske noget der vil slides hurtigt?
08. jun 2011 kl 08:26
Jeg burde måske lige forklare mig lidt bedre ...
Princippet er tænde eller slukke LOX ventiler, og at hver LOX ventil ikke leder lige LOX meget igennem, når den er tændt.
Princippet er tænde eller slukke LOX ventiler, [...]
08. jun 2011 kl 08:54
Jeg tror du overser hvor svært det er at få ventiler der kan holde til LOX i det hele taget
Hej Svend,
Efter at have set mange artikler om hybridmotorer, lader det til at det faste brændstof næsten bruges med en konstant rate.
Nej da. Regressionsraten for PUR er proportional med LOX fluxen opløftet i ca. 0.68.
Dvs. jo mere LOX vi hælder på, jo mere "lean" bliver forbrændingen. Forholdet mellem forbrug af LOX og fast brændstof kaldes i litteraturen O/F ratio (oxidiser/fuel), og har et optimum for bedst mulig Isp, som for LOX/PUR er ca. 2.5:1. Mindre ilt medfører at sublimeret PUR bliver blæst ud uforbrændt, mere at der kommer ilt med ud som ikke har reageret.
Derfor er der heller ikke frit valg af overflade areal i grainen. For at levere en given thrust, skal vi forbrænde en given masse pr. tid. En bestemt del af dette skal være ilt, resten PUR, og det nødvendige overflade areal findes ud fra regressions raten.
Har i fra CS nogle vurderinger af forholdet mellem ilt og gummi?
Ja, fra statiske tests. Vi kan dog ikke ramme optimum i løbet af hele burnet, når thrust også skal aftage.
Se evt. http://www.stanford.edu/~cantw....pdf
Side 11.3 - 11.4
Venligst Flemming
08. jun 2011 kl 12:38
Oscillationerne begyndte på et tidspunkt, hvor trykket i LOX-tanken var 9 bar over kammertrykket.
Poul-Henning Kamp:
I er ikke sikret imod oscillation blot fordi LOX tanken har højere tryk end brændkammeret.
For mig er det helt tydeligt at når I kan nå et højere tryk i brandkammeret end i LOX-tanken vil I få en oscillerende motor.
Men arealet er tydeligvis *alt* for stort pt når kammertrykket kan overstige LOX tankens tryk. Det giver oscillationerne.
Niels
Men det er svært at give omvendt injektortrykfald skylden for oscillationerne, når det forhold ikke var tilstede, da oscillationerne begyndte.
08. jun 2011 kl 13:12
Jeg tror nok også mest, at den simple løsning ligger i udformningen af PUR klodsen. Men jeg kan alligevel ikke lade være med at tænke på en løsning med en blændeskive monteret over LOX ventilen, men holdt væk med en fjeder. Når raketten står stille, har blænden ingen indflydelse, men når raketten når 3G overvinder vægten af blændeskiven fjederkraften og lukker delvist for LOX flowet. Hvis der opstår svingninger, så vil blændeskive svinge i modfase, og dermed dæmpe svingningerne. Problemet med denne løsning er, at vi får (endnu) et udæmpet fjeder/masse system.
08. jun 2011 kl 13:23
Hvor bliver trykket i brændkammeret målt?
Når systemet oscillerer som det gør er der f..... til forskel på om der måles ved injektoren eller ved dysen, i centerkanalen eller i en af hullerne i periferien af hjulet.
Er der mere end 1 målested i brændkammeret?
Hej Claus,
Hvor bliver trykket i brændkammeret målt?
Når systemet oscillerer som det gør er der f..... til forskel på om der måles ved injektoren eller ved dysen, i centerkanalen eller i en af hullerne i periferien af hjulet.
08. jun 2011 kl 16:16
Vi gætter og kommer med en masse ideer ud fra vores mangelfulde viden, men det har jo aldrig afholdt folk fra give gode råd.
Det har været meget oppe om iltflow varierer med trykket, så jeg vil blot spørge om i har mulighed for at måle flow under diverse test.
Det kunne så en gang for alle få det på plads.
Det kunne også være interessant at have en art glasvindue, så man kunne se hvad der skete derinde live. Der er jo en god grund til at pejse har vinduer.
09. jun 2011 kl 00:51
Så vil jeg da også forsøge mig med et spørgsmål. Kan man ikke anvende en injektorstav i stedt for en plade, lidt lige som et blæseinstrument? Så kunne man få pumpet LOX længere ned i kammeret istedet for at forsøge at kontrollere forbrændingen fra toppen. Det burde også være lettere at udføre istedet for huller ned langs og gennem ydersiden som i det tyske motor fra Forschungs-gemeinschaft Alternative Raumfahrt.
09. jun 2011 kl 01:39
Jeg svarede Michael Eriksen, som skrev:Ja, men det adresserer ikke grundproblemet. Når det er muligt at lave højere brændkammertryk end LOX-tryk som jeres data jo nydeligt viser at man kan, så er det fordi man kan genere mere forbrændingsgas (CO2/CO/H2O/NOx) end der kan opvejes af LOX-trykket og derfor vil motoren uvægerligt oscillere. Motoren virker jo fint det første sekund indtil trykke oparbejdes i brændkammeret.
For mig er det helt tydeligt at når I kan nå et højere tryk i brandkammeret end i LOX-tanken vil I få en oscillerende motor.
og
Men arealet er tydeligvis *alt* for stort pt når kammertrykket kan overstige LOX tankens tryk. Det giver oscillationerne.
Men det er svært at give omvendt injektortrykfald skylden for oscillationerne, når det forhold ikke var tilstede, da oscillationerne begyndte.
09. jun 2011 kl 01:55
Og SBR skal naturligvis være SRB. Bortset fra at skælde ud ing.dks jammerlige forumsoftware må jeg påberåbe mig frankofil distance. Dernede roder man altid rundt i akronymer: NATO=OTAN, AIDS=SIDA osv :-)
09. jun 2011 kl 22:19
Michael Eriksen:
Ja SRB er en faststofraket men den reelle forskel til en hybrid er blot at oxidatoren ikke er indlejret i gummiet, ...men kommer fra en ekstern tank. Ellers er de ens.
09. jun 2011 kl 22:38
Michael Eriksen:
Når det er muligt at lave højere brændkammertryk end LOX-tryk som jeres data jo nydeligt viser at man kan, så er det fordi man kan genere mere forbrændingsgas (CO2/CO/H2O/NOx) end der kan opvejes af LOX-trykket og derfor vil motoren uvægerligt oscillere. Motoren virker jo fint det første sekund indtil trykke oparbejdes i brændkammeret.
Var PUR-arealet alt for lille kunne I ikke opnå noget synderligt tryk i brændkammeret og I ville ikke få en on/off fødning af LOX pga. modtryk men brænde rent (og med for lille thrust). I vil jo føde LOX passivt. Kunsten er at balancere tryktab over dysen med PUR-areal og dermed LOX-flow, der skal tilpasses.
Der er en god grund til at andre ikke har en hestevognshjulprofil af deres brændsel.
Som jeg allerede har nævnt er der ikke principiel forskel på en SBR og en hybrid. Om oxidatoren kommer externt eller er indlejret i gummiet er sekundært.
Og alle SBR har altså alle bare en enkelt konisk kanal med meget mindre areal (relaitivt) end jeres hestevogn :-)
Der er en god grund til at andre ikke har en hestevognshjulprofil af deres brændsel.
Som jeg allerede har nævnt er der ikke principiel forskel på en SBR og en hybrid. Om oxidatoren kommer externt eller er indlejret i gummiet er sekundært. Og alle SBR har altså alle bare en enkelt konisk kanal med meget mindre areal (relaitivt) end jeres hestevogn :-)
12. jun 2011 kl 12:39
En hybrid af denne størrelse vil give ekstrem ustabil forbrænding med kun en forbrændingskanal.
Jeg kan ikke finde nogen eksempler på tests me "hybrid-hybrid"motorer, dvs. en SRB med underskud af oxydant og tilført ekstra oxydant som i en normal hybrid. Måske kunne det give en bedre fordeling af uforbrændt brændstof.
4
