Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

BPM5 med swirlers?

Kære læsere,

De 100 dage på BPM100 projektet er jo sådan set gået. Og nej, der står desværre ikke en færdig motor på værkstedet endnu. Vi har nemlig besluttet at gå lidt grundigere til værks på et par punkter end jeg lige havde taget højde for.

I erkendelse af at swirlers er noget nyt for os og for at sikre den største chance for at BPM100 #1 ikke ender i en stor røgsky, så har vi besluttet at implementere swirlers i en BPM5 og dermed teste det i en raketmotor. De første swirlerelementer er derfor dimensioneret til at føde en BPM5. Den forbruger som bekendt 2.56 kg/s og det skal deles ud på de 19 elementer der er blevet plads til i den nye BPM5 injektor. Det er i øvrigt kun injektoren der ændres, resten af BPM5 motoren bruges som den er.

Illustration: Thomas Madsen

Kommende injektor til BPM med 19 elementer. Grafik: Thomas Madsen.

Der er et par ubekendte som vi gerne vil forsøge at belyse med denne swirler-BPM5. For det første vil vi gerne have lidt erfaring med at fremstille disse elementer. Selve forarbejdningen får vi stor hjælp til idet PH Spaanteknik stiller maskin- og mande-timer klar til at hjælpe os uden beregning. Så elementerne bliver fremstillet på en af deres lækre CNC-maskiner, det er en meget stor hjælp for os og det er reelt kun ved CNC-bearbejdning man kan opnå den nødvendige reproducerbarhed på elementerne. Så vi er meget taknemmelige for hjælpen og vi håber snart at kunne bringe et par lækre billeder af messing swirlers!

Vi skal dog selv samle dem og her skal vi øve os lidt, de skal sølvloddes sammen. Ideen er at sølvlodde alle elementer og hele injektoren i ét hug! For hvert element har vi fire lodninger. Lodning mellem inder- og yder-del, lodning til det lille låg i toppen, lodning til den nederste plade og lodning til mellem-pladen der skiller LOX og fuel. Alt dette skal forberedes og loddes i én varmeprocess, så der skal lidt øvelse til.

Dernæst skal vi ved statisk test undersøge ved hvor lavt injektortryk vi har stabil forbrænding. Vores forhåbning er at denne type injektor tillader et mindre trykfald end brusehovedet, som vi har brugt i BPM5.

Den nok vigtigste parameter vi gerne vil undersøge eksperimentielt er dog med hensyn til køling. Hvis man kigger godt efter på figuren med BPM5 motoren vil man langs randen af injektoren se en række små huller. Det er til at lukke fuel ind i motoren til filmkøling. Hvor meget filmkøling der skal til bliver vi nødt til at bestemme ved statisk test og ved at måle brændstoffets temperatur. Indenfor en rimelig overskuelig tidshorisont vil BPM5 altså brøle igen og der vil være nye data at analysere og fremvise.

Netop datafremvisning har jeg længe tænkt vi godt kan gøre lidt smartere, så jeg har fået adgang til en tjeneste der hedder Curve. Det er en slags spinout fra vores venner i Launcher der bruger det til intern (og ekstern) data visualisering. Jeg bad Paul fra Curve forfatte et par linier om hvad Curve er:

”Curve is a tool to visualize, share and manipulate DAQ (Digital Acquisition) data in the cloud. We make it easy to share your experiment results online, either privately with your team or for a public audience. Quickly download, manipulate, and download your data to MATLAB using our plugin, or directly upload CSV & TDMS files. We are currently in free beta, head on over to the website to create an account at https://getcurve.io.”

Jeg har til en start prøvet at lægge en gammelt BPM5 datasæt ind, så man kan se det i action. Det er lidt mere levende på den måde end de plots jeg plejer at fremvise. Hvis der er interesse for det kan vi måske bruge det fremover til datavisualisering, tag et kig på det og se hvad I synes i dette datasæt.

Thomas Pedersen er civilingeniør fra DTU fra 2006 og har en Ph.D. indenfor mikro- og nanoteknologi fra DTU Nanotech, og er nu ansat samme sted som seniorforsker. Thomas har bygget raketter siden 1999 og blev en del af Copenhagen Suborbitals i 2009. Han er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg synes Curve virker ret lækkert ift. dine normale matlab-screenshots. Dog ender man jo så i to browsertabs. Er der nogen planer fra deres side om at lave noget der kan embeddes?

  • 1
  • 0

Ved "Propellant flow rate and OF", omkring t-17 sekunder antager jeg at rørene skylles med ilt og ethanol, så der ikke er bobler i når motoren skal startes.

På "Main valve torque level" er der to spikes op; en hvor der åbnes op til ignition og en hvor der åbnes til fuld gas, og et spike nedad hvor brændstoffet lukkes af.

Spikesne på temperaturgraferne ligner støj i mine øjne.

  • 2
  • 0

Ved "Propellant flow rate and OF", omkring t-17 sekunder antager jeg at rørene skylles med ilt og ethanol, så der ikke er bobler i når motoren skal startes.

Rørene skylles ikke. Det sker umiddelbart efter at vi igangsætter tryksætning af tankene. At vi tryksætter tankene bør ikke lede til flow, når hovedventilerne er lukkede, men måske det giver nogle rystelser i tankene som lige for turbinerne til at snurre en enkelt omgang.

  • 3
  • 0

Og ikke skrue swirlers sammen?

Så vidt jeg kan se, er der jo ikke behov for, at det skal være super tæt i gevind?

Og med CNC får man jo gevind med “gratis”

Mvh Flemming

  • 2
  • 0

Så vidt jeg kan se, er der ikke direkte forbindelse mellem LOX og fuel via gevind - der er “kun” mulighed for, at noget væske vil “sive” ind i swirleren uden om hullerne, og det er næppe et problem?

Mvh Flemming

  • 0
  • 0

OT: er der nogen der har bemærket:
http://www.arcaspace.com/
https://www.facebook.com/arcaspace/
https://en.wikipedia.org/wiki/ARCA_Space_C...?

Dumitru Popescu er en rumænsk raketmand med en blandet historik. 20 år med div. projekter og store ambitioner. Han lover nu "- a shock throughout the whole aerospace industri" med de kommende tests af hans LAS25 og Aerospike motorer.
Umiddelbart virker det latterligt, og som om det mest handler om at hive nogen penge hjem på varm luft, prospekter og mockups, men det er svært at forestille sig at det er hans eneste drivkraft?
Jeg ser i hvert fald frem til at de prøver en motor i det setup :-)

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten