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

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

Se principperne bag studenter-raket fra DTU

En gruppe studerende fra DTU er i gang med at bygge en raket, som optimalt kan ramme præcis 9.000 meters højde. Hør om planerne og arbejdet her.

Om blot tre år skal DanStar-raketten fra DTU være klar til en amerikansk raketkonkurrence. Se og hør om principperne bag raketten her.

Emner : Raketter
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Har I overvejet en hybridmotor med N2O og et plastmateriale som PUR eller PE/PEX?

Den motortype, som CS og RML kalder HATV, har de haft meget stor succes med - faktisk er det den eneste af deres motortyper, som altid har leveret varen 100%.

At køle N2O ned til -40 grader C og så trykføde med nitrogen for at opnå 30 bar er i mine øjne temmelig skørt, da N2O kan gøre det meget bedre selv med naturens eget tryksætningssystem VaPak - se side 23 og de to links side 37 i mit alternative raketforslag: http://www.innovatic.dk/knowledg/diverse/R... . Køler I N2O ned til bare -1,6 grader C, hvilket kan ske ved at udnytte trykfaldet under påfyldning, får I automatisk de ønskede 30 bar, som er let at opretholde med en sikkerhedsventil indstillet til det tryk. Densiteten af N2O falder godt nok fra ca. 1070 kg/m3 ved -40 grader C til 915 kg/m3 ved -1,6 grader C, hvilket kræver en smule større tank og dermed højere vægt; men det vinder I ind mange gange i form af mindre nødvendig ullagevolumen (<10% ved VaPak mod >30% ved trykfødning) og sparet vægt til nitrogenbeholder, kølesystem, ventiler etc.

Bruger I 4 motorer, som foreslået i mit skrift, kan I oven i købet let lave aktiv styring, og I kan klare jer med kun én port i hver motor-grain, så de let kan rotationsstøbes.

Keep It Simple!!

"Perfection is achieved, not when there is nothing more to add, but when there is nothing left to take away."
Antoine de Saint-Exupéry.

  • 6
  • 6

Kære Carsten,

Først og fremmest kæmpestort tak for din feedback!

For at besvare det store spørgsmål mht. bi-prop vs. hybrid, så skyldes det ganske enkelt, at den konkurrence vi ønsker at stille op i kategoriserer efter propulsion type, og vi ønsker at stille op i bi-prop. Desuden arbejder CS med bi-prop for tiden, og derfra henter vi en masse hjælp og inspiration.

Du har 110% ret i at hybrid er en lettere løsning, men den lette/simpleste er ikke altid den rigtige. For os er det her også en kæmpemæssig læringsproces både ift. management og system engineering men også ift. de tekniske aspekter. Deri ligger der, at det er lettere at regne på bi-prop også.

Hvis vi udnytter det naturlige trykfald for N2O fra en gasflaske vil det ende i 2-fase området, som du vil kunne se ud fra dets log(p),h-diagram. Derfor skal det køles yderligere. Det bliver jo drøvlet ud fra en gasflaske til det tryk vi vælger. Når lattergassen strømmer i vores fluidsystem skal vi være opmærksomme på netop at det ikke bliver 2-fase, og derfor superkøler vi det.

Igen - sindssygt fedt med din respons! Tusind tak skal du have.

  • 10
  • 1

Har I overvejet en hybridmotor med N2O og et plastmateriale som PUR eller PE/PEX?

Den motortype, som CS og RML kalder HATV, har de haft meget stor succes med - faktisk er det den eneste af deres motortyper, som altid har leveret varen 100%

Hmm det er da vist lidt en farvet tolkning. Denne start af Sapphire ligner for mig ikke en 100% perfekt kørende motor! BPM5 er i givet fald en motor der har leveret varen 110%

@Rasmus Hvad er jeres bevæggrund for valg af N2O / isopropylalkohol?

  • 2
  • 0

Hej Benny,

Tak for opmærksomheden.

Det bunder hovedsagligt i at lattergas ikke er særligt giftigt og lettere at håndtere end LOx.
Isopropanol fordi det er relativt nemmere at få fat på i højere koncentrationer end ethanol, og da vi kiggede på det, kom vi frem til at prisen var en anelse lavere.

Ethanol som CS bruger er meget vanskeligt at få fat på i både høje koncentrationer samt med kendte additiver. Isopropanol sniger sig udenom den ballade.

  • 4
  • 0

Hvis vi udnytter det naturlige trykfald for N2O fra en gasflaske vil det ende i 2-fase området, som du vil kunne se ud fra dets log(p),h-diagram. Derfor skal det køles yderligere. Det bliver jo drøvlet ud fra en gasflaske til det tryk vi vælger.

Ja, men det tryk kan vel være lavere end 30 bar og dermed en lavere temperatur end -1,6 grader C. Når så tanken lukkes og varmer op - evt. ved forceret opvarmning med vand, som beskrevet i mit skrift - stiger trykket vel til de ønskede 30 bar ved -1,6 grader C, indtil sikkerhedsventilen åbner og fastholder trykket og dermed temperaturen.

Det er vel præcis den procedure, CS bruger ved LOX påfyldning - dog uden at udnytte VaPak systemet. De har jo ikke en chance for at køle til -183 grader C.

PS. Hvis I skal skyde af i en ørken så pas på, N2O ikke bliver superkritisk og dermed sprængfarligt, hvilket sker ved 36,4 grader C, som omtalt i mit skrift.

  • 2
  • 3

Nej, det kan ikke være lavere end 30 bar grundet resten af systemet :-)

Om vi så valgte et tryk lavere end 30 bar, ville det stadig være 2-fase (isentalpisk trykfald). Jeg henviser igen til log(p),h-diagrammet.

Og ja, du har ret i at man ville få en mættet gas- og væskefase med dit VaPak, men så snart den mættede væskefase pumpes ud i et rørsystem der ikke er nedkølet (hvilket det ikke ville være), så havner vi i 2-fase.

Derfor: superkøling.

Vh
Rasmus

  • 0
  • 0

Nej, det kan ikke være lavere end 30 bar grundet resten af systemet :-)

Hvorfor kan det ikke det under påfyldning? De 30 bar skal jo først bruges ved flyvning.

Og ja, du har ret i at man ville få en mættet gas- og væskefase med dit VaPak, men så snart den mættede væskefase pumpes ud i et rørsystem der ikke er nedkølet (hvilket det ikke ville være), så havner vi i 2-fase.

Kun hvis N2O kan varmes tilstrækkelig hurtigt op, da fordampning kræver varme; men selv hvis det sker, hvad er så problemet? N2O fordamper alligevel, når det kommer ind i brændkammeret, og ved en hybridmotor behøver man bare ét simpelt hul - ikke en egentlig injektor. Desuden bestemmer I selv, om trykket og dermed temperaturen skal stige eller falde i rørsystemet ved en gradvis ændrig af rørdiameteren (impedanstilpasning) som ved en centrifugalpumpe.

Pas nu på, at al den teori ikke får jer til at tro, at noget, der sagtens kan lade sig gøre i praksis, ikke vil virke! VaPak sparer virkelig meget vægt, og det virker beviseligt perfekt med N2O+PUR hybrider, så hvorfor skulle det ikke virke ved en væskemotor? Da størsteparten af energien kommer fra spaltning, og der derfor ikke skal bruges så meget energi til at trykke isopropanolen ud, kan i måske oven i købet lade VaPak systemet gøre det, som vist på side 28 i mit skrift.

  • 2
  • 4

Denne start af Sapphire ligner for mig ikke en 100% perfekt kørende motor!

Nej, starten, indtil brændkammeret er blevet tilstrækkelig varmt, er dårlig; men derefter går det fint, og Peter rapporterede netop om et fuldstændig jævnt tryk i sin astronautcentrifuge.

BPM5 er i givet fald en motor der har leveret varen 110%

Nej, den viser tydelige tegn på ustabilitet ved lave trustværdier, og hvor højt er det lige, at man nogensinde er kommet med en LOX motor?

  • 2
  • 4

Kun hvis N2O kan varmes tilstrækkelig hurtigt op, da fordampning kræver varme; men selv hvis det sker, hvad er så problemet? N2O fordamper alligevel, når det kommer ind i brændkammeret, og ved en hybridmotor behøver man bare ét simpelt hul - ikke en egentlig injektor.

Carsten de skal deltage i en konkurrence hvor de vil deltage i bipropellant kategorien. Når det er tilfældet hjælper det ikke at N2O kan sendes igennem et "simpelt hul". De skal have lavet en injektor og tofaseflow er jeg ret sikker på at ikke engang du vil være ret glad for skulle få til at virke i praksis.
Førøvrigt fordampning kræver ikke ekstern opvarming. Det kræver bare at du sænker trykket og det er hele ideen med VaPak.

Da størsteparten af energien kommer fra spaltning, og der derfor ikke skal bruges så meget energi til at trykke isopropanolen ud, kan i måske oven i købet lade VaPak systemet gøre det, som vist på side 28 i mit skrift.


Det forstår jeg ganske enkelt ikke. Du skriver N2O afgiver energi ved spaltning og derfor skal der ikke bruges så meget energi til at trykke isopropyl alkoholen ud?

BPM5

Nej, den viser tydelige tegn på ustabilitet ved lave trustværdier, og hvor højt er det lige, at man nogensinde er kommet med en LOX motor?

Ustabilitet ved opstart og måske også når trykket er faldet senere er altså ligegyldig for et Vapak hybrid system, men en BPM5 må ikke være ustabil ved lav trust. Ved hvilken trust bliver BPM5 forøvrigt tydelig ustabil?
Gennem tiden er man kommet ret højt med en LOX motor, men formoder du tænker på CS. Det er vel omkring 1,5km. At den ikke kom højere har intet med LOX motoren (BPM5) at gøre.

@Rasmus Hvilket forhold mellem fuel og oxydizer regner i med? Regner i med at køre med ren isopropyl eller bliver det med vand i for at øge køling?

  • 2
  • 0

@Carsten
Jeg er ikke sikker på jeg er enig i din tilgang til det, men lad os da bygge hver vores egen raket så. Så kan vi se til sidst, og desuden er det altid godt med lidt venlig konkurrence.

@Benny
Vi kommer til at køre med en fed forbrænding. Umiddelbart har der ikke været planer om at tynde det op, men en federe forbrænding kan nedsætte temperaturen betydeligt mod et acceptabelt tab i thrust output.

  • 2
  • 0

De skal have lavet en injektor og tofaseflow er jeg ret sikker på at ikke engang du vil være ret glad for skulle få til at virke i praksis.

Hvorfor ikke? Med mit injektorforslag kan man jo f.eks. udforme sprækken som en DeLaval dyse med kontrolleret ekspansion. Der er masser af muligheder - for den kreative!

Førøvrigt fordampning kræver ikke ekstern opvarming. Det kræver bare at du sænker trykket og det er hele ideen med VaPak.

Nej. Trykket skal sænkes så meget, at man når balancepunktet mellem tryk og temperatur. Ellers fordampes intet. Det er netop varmen i oxidationsmidlet (N2O eller LOX), som udfører arbejdet med at trykke det ud.

Det forstår jeg ganske enkelt ikke. Du skriver N2O afgiver energi ved spaltning og derfor skal der ikke bruges så meget energi til at trykke isopropyl alkoholen ud?

Med N2O er der langt mindre brændstof end med LOX og dermed mindre, der skal trykkes ud = mindre arbejde.

  • 2
  • 6

Hvorfor ikke? Med mit injektorforslag kan man jo f.eks. udforme sprækken som en DeLaval dyse med kontrolleret ekspansion. Der er masser af muligheder - for den kreative!

Hvad hjælper en DeLaval dyse på tofaseflow?

VaPak

Førøvrigt fordampning kræver ikke ekstern opvarming. Det kræver bare at du sænker trykket
og det er hele ideen med VaPak.

Nej. Trykket skal sænkes så meget, at man når balancepunktet mellem tryk og temperatur. Ellers fordampes intet. Det er netop varmen i oxidationsmidlet (N2O eller LOX), som udfører arbejdet med at trykke det ud.

Altså mener du "Du har helt ret". Trykket falder (fordi du tapper LN2O). LN2O koger og du får problemet med tofaseflow.

Med N2O er der langt mindre brændstof end med LOX og dermed mindre, der skal trykkes ud = mindre arbejde.

Ok N2O er et mindre effektiv oxydationsmiddel og der skal derfor ikke bruges ret meget brændstof. Det er jo rigtigt, men har jo intet at gøre med at spaltning af N2O afgiver energi.

Du glemte at svare på ved hvilket tryk BPM5 bliver tydelig ustabil og om en ustabil hybrid ved start er ligegyldig når den i dit forslag skal anvendes i et setup hvor styringen varetages via throttling af 4 hybridmotorer?

  • 4
  • 0

Hvad hjælper en DeLaval dyse på tofaseflow?

Den bruges netop for at konvertere fra væskefase til gasfase på en kontrolleret måde - f.eks. til at konvertere til vanddamp fra vand under højt tryk og temperatur fra en kedel.

Altså mener du "Du har helt ret". Trykket falder (fordi du tapper LN2O). LN2O koger og du får problemet med tofaseflow.

Nej, netop ikke i en DeLaval dyse. Her sker trykfaldet over den korte "kværk", og ekspansion til gasfase sker så i "klokkedysen".

Problemet med 2-fase flow i en rørføring er, at gas fylder meget mere end væske, hvorved hastigheden stiger og dermed også modstanden (stiger med 2. potens af hastigheden), så der kommer mindre igennem, selv om gas er tyndere end væske. Det er dog relativt let at undgå, at trykket falder, så der dannes gas i en rørføring, ved en gradvist ekspansion af rørdiameteren. Det reducerer flowhastigheden, hvorved den kinetiske energi falder, så den potentielle energi og dermed trykket stiger (Bernoullis formel). Det princip bruges ofte på udgangen af en centrifugalpumpe til at konvertere fra impellerens høje hastighed, men relativt lave tryk til et højere tryk, men lavere flowhastighed.

Ok N2O er et mindre effektiv oxydationsmiddel og der skal derfor ikke bruges ret meget brændstof. Det er jo rigtigt, men har jo intet at gøre med at spaltning af N2O afgiver energi.

Jo, for du skal bruge en vis mænge energi til at komme op i en vis højde (energibevarelse), så når størstedelen af energien kommer fra spaltningen, er det kun en lille del, der kommer fra forbrænding, og så er der heller ikke så meget brændstof at trykke ud. Ved LOX motorer kommer al energien fra forbrændingen, hvilket kræver mere brændstof og dermed mere energi at presse ud.

Du glemte at svare på ved hvilket tryk BPM5 bliver tydelig ustabil

Se kurverne, hvis du kan finde dem. De er i en gammel CS blog; men tilsyneladende ikke på hjemmesiden, og jeg kunne ikke lige finde den rigtige blog.

og om en ustabil hybrid ved start er ligegyldig når den i dit forslag skal anvendes i et setup hvor styringen varetages via throttling af 4 hybridmotorer?

Jeg ville starte på et "vågeblus", der er for lidt til, at raketten kan løfte sig, og først når styrecomputeren har verificeret, at alle 4 motorer kører og har ensartet tryk, skrues op på fuld speed; men jeg er jo også automatikmand.

  • 2
  • 4

@Carsten
Jeg er ikke sikker på jeg er enig i din tilgang til det, men lad os da bygge hver vores egen raket så.

Det har jeg slet ikke tid til - og heller ikke lyst til, så længe man ikke går op i bemandet rumfart.

Som ingeniørstuderende bør I dog være opmærksom på, at et projekt ofte kan løses på 2 måder:

1) Den traditionelle by-the-book metode. Den kan alle andre imidlertid også benytte - selv i Kina, så løsningen bliver for dyr, og så kan man ikke sælge sit produkt => nul indtjening => nul job!

2) Den enkle og effektive, som totalt set løser opgaven med et minimum af ressourcer og ofte med højere pålidelighed.

  • 1
  • 4

Du bruger en de Laval dyse til at accelerere damp, men hvor/hvordan bruges den til omdanne væske til damp?

Hvis man fører et rør med rimelig stor diameter ned til en injector med DeLaval profil, vil der ikke ske nævneværdig trykfald inden "kværken", og dermed bør fordampning i rørsystemet kunne undgås - specielt fordi rakettens acceleration og rørføringens højde giver et højere tryk ved dysen end ved toppen af tanken, hvor VaPak fordampningen sker.

Problemer er til for at løses; men du ville måske hellere køle til -40 grader C og så trykføde til 30 bar med kvælstof på trods af, at 2-fase flow aldrig har været et praktisk problem med HATV'erne?

  • 1
  • 4

Rasmus prøv evt at tage fat i Jeppe L. fra DSC, De er ved at bygge en biprop LOXPROPAN motor.
Han har meget stor erfaring med Biprop motorer.
Du kan fange mig på FB med en PM hvis det er ønskeligt.

  • 2
  • 0

Hvis man fører et rør med rimelig stor diameter ned til en injector med DeLaval profil, vil der ikke ske nævneværdig trykfald inden "kværken",

Ok så virkemåden har altså ikke noget at gøre med en de Laval dyse. Det er indsnævringen der begrænser flow og man kan altså lige så godt anvende en "brusehovede" injektor da masseflowet i den vil være lige så (u)forudsigelig som hvis man laver en de Laval profil.

Problemer er til for at løses; men du ville måske hellere køle til -40 grader C og så trykføde til 30 bar med kvælstof på trods af, at 2-fase flow aldrig har været et praktisk problem med HATV'erne?

Når det er en bi prop motor ville jeg måske overveje at anvende VaPak med en el drevet pumpe der øger trykket et par bar så jeg undgår tofase flow. Om det er nok til at undgå injektor problemer er dog kun gæt og om pumpen er til at få til at virke uden kavitation er en anden ting. HATV var hybrid motorer så at det virkede mere eller mindre stabilt i dem kan du ikke overføre til en bi prop.
Om køling er en del af deres projekt ved jeg ikke, men nej jeg ville ikke vælge at nedkøle til -40 grader når det er en lille raket der skal skydes af i et varmt område.
Formoder isopropyl skal køles ned til samme temperatur så det kan også være den lave temperatur er for at have mere margin på kølesiden (ud over fordelen ved at densiteten stiger).
DanStar folkene vil formodentlig fortælle mere om den del på et tidspunkt.

  • 2
  • 0

Ok så virkemåden har altså ikke noget at gøre med en de Laval dyse. Det er indsnævringen der begrænser flow og man kan altså lige så godt anvende en "brusehovede" injektor da masseflowet i den vil være lige så (u)forudsigelig som hvis man laver en de Laval profil.

Problemet med en "brusehovedinjektor" er i denne forbindelse, at den består af huller med en stor længde i forhold til diameteren. Trykket vil så falde nogenlunde lineært igennem den, og på ét eller andet sted når trykket ned under fordampningspunktet, så der kommer problemer med 2-fase flow. Det problem kunne man måske løse, hvis hullerne kunne bores med en gradvist stigende diameter; men det er stort set umuligt. Det er svært nok i forvejen med almindelige huller, hvilket CS's "brusehovedinjektor" til BPM5 viser med al ønskelig tydelighed. Den er et typisk eksempel på et teoretisk skrivebordsdesign, som bare ikke duer i praksis, fordi den er håbløs at producere og heller ikke imponerer ved sin forbrændingsstabilitet og throttle område.

I mit injektorforslag er hullerne erstattet af en sprække, som ved en pintle-injektor, og da sprækken udgøres af mellemrummet mellem to drejede dele, kan man udforme profilen præcis som ønsket, og injektoren er desuden meget nemmere at producere, hvilket giver mulighed for at eksperimentere til den ideelle udformning er fundet.

HATV var hybrid motorer så at det virkede mere eller mindre stabilt i dem kan du ikke overføre til en bi prop.

Hvorfor dog ikke? Den påstand har du absolut intet at have i. I en N2O motor kommer størstedelen af energien fra spaltningen, hvilket i sig selv vil kunne give en ISP på ca. 180 s, så forbrændingen tjener (kun) to formål - at holde temperaturen så høj, at N2O spaltes, og at give det sidste skub ved at udnytte den frigjorte O2 til forbrænding, så ISP øges til ca. 200-220 s.

Om køling er en del af deres projekt ved jeg ikke, men nej jeg ville ikke vælge at nedkøle til -40 grader når det er en lille raket der skal skydes af i et varmt område.

Kølingen er netop en del af deres projekt og ud over, at VaPak kan spare en masse vægt, betyder nedkølingen også, at man ikke kommer så højt op!!! N2O har en termisk kapacitet på 0,88 kJ/kgK ved konstant tryk, så forskellen mellem -40 grader C og de -1,6 grader C, som VaPak kan klare sig med, er 33,8 kJ/kg. Da den potentielle energi er h x g x m, svarer det til en højde på 3,44 km(!) - altså 1/3 af turen til de 9 km, hvilket burde være ganske tankevækkende! VaPak er også genialt af den årsag; men hvor er det dog nemt - og dumt - bare at sige, at noget ikke kan lade sig gøre, før man har prøvet det.

  • 1
  • 5

Ud fra din regnemetode kan jeg regne ud at CS kun skal bruge i underkanten af 90kg diesel for at skyde deres 400kg kapsel 100km op.

Ja, hvis de kunne trække den op på en tandstang.

Selvfølgelig tager det simple regnestykke ikke højde for luftmodstanden, virkningsgraden og den tid, man skal slås mod tyngdekraften; men der skal ganske simpelt bruges en vis energimængde til at sende en raket op i en vis højde; og skal man så spilde energi på at varme N2O 38 grader op, kan den samme energi ikke også bruges til at skabe højde.

  • 0
  • 6

med endnu et danske amatørraketinitiativ!

  • men beskæmmende, at vi endnu en gang skal høre på en selvudnævnt "eksperts" uendelige visdom på området. Vi får en fin gennemgang af, hvordan de studerende har tænkt sig at realisere deres plan - vel og mærke en plan, der bygger på gennemførlige principper, men nej: Det er er aldrig godt nok :o(

At samme debattørs indlæg er smaskfyldt med faktuelle fejl, understreger blot (endnu en gang), hvor meget støj, det egentlig er. Jeg forstår ikke, de herinde, der gider, igen og igen, at indgå i "tekniske" diskussioner med ham, al erfaring viser, at det kun fører til mere støj. I en given debattråd hvor han optræder, står han sjældent for mindre end 50% af indlæggende - samtidigt med, at han siger, han ikke selv har tid til at implementere sine geniale ideer - suk.

Undskyld for surt OT opstød - og endnu en gang: Velkommen til raketmiljøet i DK.

mvh Flemming

  • 3
  • 4

Ud fra din regnemetode kan jeg regne ud at CS kun skal bruge i underkanten af 90kg diesel for at skyde deres 400kg kapsel 100km op.

Man kan også illustrere problemstillingen på en anden måde.

Den energi, der presser oxidizer og brændstof ud i VaPak, er den varmeenergi, der er oplagret i oxidizer og brændstof dvs. i størrelsesordenen de 34 kJ/kg, som beskrevet ovenfor (afhænger af ønsket maksimums- og minimumstryk). Hvis man ikke benytter VaPak, skal man i stedet tryksætte med f.eks. kvælstof, så varmeenergien i VaPak er i princippet stor nok til at sende hele vægten af tryksætningssystemet incl. kvælstof med beholder op i 9 km højde!

Det er altså ganske store mængder gratis energi, som man går glip af ved ikke at benytte VaPak.

  • 2
  • 6

At samme debattørs indlæg er smaskfyldt med faktuelle fejl, understreger blot (endnu en gang), hvor meget støj, det egentlig er. Jeg forstår ikke, de herinde, der gider, igen og igen, at indgå i "tekniske" diskussioner med ham, al erfaring viser, at det kun fører til mere støj. I en given debattråd hvor han optræder, står han sjældent for mindre end 50% af indlæggende - samtidigt med, at han siger, han ikke selv har tid til at implementere sine geniale ideer - suk.

Undskyld for surt OT opstød

Ja, endnu et surt opstød fra en mand, som ikke magter at argumentere sagligt og derfor endnu engang ikke bidrager med andet end hans sædvanlige person bashing.

Hvis du mener, at der er noget i min argumentation omkring VaPak eller andet, der ikke holder, hvorfor så ikke argumentere sagligt for det?

Det var det samme i sin tid, hvor jeg i en periode kun sendte mit alternative raketforslag til dem, der gav mig sin e-mail adresse. Det fik jeg voldsomt på puklen for af CS, fordi man mente, at det ikke var fair, at jeg kunne skyde på CS i et offentligt forum; men de kunne ikke skyde igen. Fair nok, så jeg offentliggjorde mit forslag. Nu skulle man jo så mene, at der stod 50 "glubske ulve" parat til at flå det hele fra hinanden bid for bid og latterliggøre mig; men det skete ikke, og der var næppe lysten, der manglede! Faktisk fik jeg udelukkende positive tilkendegivelser (fra andre), og CS blev bare endnu mere sure over, at der nu var et offentlig kendt alternativ, der kunne sætte spørgsmålstegn ved det hensigtsmæssige i de løsningsmetoder, de havde valgt.

Når jeg har valgt at kommentere på DTU raketten, er det ud fra et oprigtigt ønske om at få det til at lykkes, og her er det min overbevisning, at VaPak altså er betydelig smartere end det, der oprindelig er tiltænkt. Det "sædvanlige" svar, man så altid får, når man foreslår utraditionelle og alternative løsningsmetoder - og som "selvfølgelig" også kom fra de studerende - er, at det ikke kan lade sig gøre pga. ét eller andet aldeles uoverstigeligt problem - her problemer med 2-fase flow på trods af, at talrige HATV'er ikke har vist dette problem i praksis. Så kunne jeg jo godt stoppe diskussionen der og dermed lade de studerende få ret, hvilket også er det tidspunkt, hvor CS gerne ville have stoppet vores tilsvarende diskussioner, så de kunne få ret; men hvis jeg mener, at en argumentation ikke holder, tillader jeg mig altså at slås for mine synspunkter, selv om det ikke er populært, og kan man så - som dig - ikke argumentere på anden måde end ved at blive personlig, viser det jo bare, at jeg har ret!

Hvorfor argumenterer de studerende ikke for, at 2-fase problemet er så uoverstigeligt, som påstået? Hvis deres valg af tryksætningssystem virkelig at så dårligt underbygget, at de ikke kan argumentere sagligt for det, har de ganske simpelt ikke gjort deres arbejde ordentligt. Hvis de ikke lærer at gøre tingene enkelt, effektivt og produktionsvenligt og dermed billigt, uden at det er nødvendigt at gå på kompromis med kvaliteten, bliver de elendige ingeniører, så de har rigtig godt af noget modspil! Jeg erindrer f.eks. andre DTU studerendes lugedesign til CS, som de fik topkarakteren 12 for. I mine øjne var de dumpet, for det fyldte alt for meget ind i kapslen, de meget korte og alt for tunge bøsninger viste tegn på "kantning", der var farlige skarpe kanter og skrueender vendt ind mod astronauten, og der var ikke tænkt på, hvad astronauten skal stille op med lugen, når den er åbnet (hængsling, skinner, ophængning etc.) - en ren om-er efter min mening, og selv du erkendte, at det måske ikke var helt til absolut topkarakter! I mine øjne begår DTU en kæmpefejl ved ikke at forberede de studerende på de krav, der stilles og gælder i erhvervslivet, så de får et chok, når de kommer ud, og de er ofte ikke deres løn værd for arbejdsgiveren det første halve år.

  • 2
  • 6

Jeg forstår ikke, de herinde, der gider, igen og igen, at indgå i "tekniske" diskussioner med ham

@Flemming
Syntes du at udsagn som f.eks ".. så forskellen mellem -40 grader C og de -1,6 grader C, som VaPak kan klare sig med, er 33,8 kJ/kg. Da den potentielle energi er h x g x m, svarer det til en højde på 3,44 km(!) - altså 1/3 af turen til de 9 km" skal stå umodsagt? Går ud fra vi kan blive enige om at der ikke er gran af sandhed i den påstand (ud over de 33,8 kJ/kg som måske er rigtig).
Der påstås også at man bare kan bruge en de Laval dyse til at throttle flow af en væske der ligger på kogepunktet og dermed undgå alle problemer med 2 fase flow. Formoder også du er enig i at det ikke er rigtigt?
Der påstås også at når VaPak N2O "pyroprop" virkede i en hybrid ja så virker det selvfølgeligt lige så godt i en bi prop. Går ud fra vi er enige om at en nogenlunde effektiv bi prop kræver man har nogenlunde styr på fuel / oxydizer forhold og det vil man ikke have hvis man kører med et eller andet ubestemmelig 2 fase flow?
Vist i den anden tråd men der henvises til "koaksialtank" hvor man på en eller anden mystisk vis kan få en centerdel hvor det er koldest til at være på gasform og den varmere yderdel til at være på væskeform. Går ud fra du er enig i at det ikke holder i praksis?
Det hævdes at det er "umuligt" at lave en brusehovede injektor. Jeg går ud fra at vi er enige om at det faktisk sagtens kan lade sig gøre?

Carsten er desværre den type der "aldrig tager fejl" og "altid har ret" hvilket kan gøre det "noget" belastende at diskutere med ham, men på rods af det er jeg helt uenig i at man ikke må stille spørgsmål til de principper DTU folkene har foreslået. Hvis man poster indlæg et sted hvor der kan kommenteres så er det fordi man ønsker debat. Hvis man bare ønsker at beskrive hvad man har gjort eller vil gøre så bør man blogge et sted uden kommentarspor.

  • 7
  • 2

Syntes du at udsagn som f.eks ".. så forskellen mellem -40 grader C og de -1,6 grader C, som VaPak kan klare sig med, er 33,8 kJ/kg. Da den potentielle energi er h x g x m, svarer det til en højde på 3,44 km(!) - altså 1/3 af turen til de 9 km" skal stå umodsagt? Går ud fra vi kan blive enige om at der ikke er gran af sandhed i den påstand (ud over de 33,8 kJ/kg som måske er rigtig).

Det var en illustration, som selvfølgelig kun tog hensyn til vægten af selve brændstoffet; men det forstod du åbenbart ikke, så jeg prøver igen. Den varmeenergi, man stopper ind i 1 kg N2O ved VaPak i forhold til trykfødning med nitrogen, er i dette tilfælde den samme energimængde, som skal til for at løfte 1 kg (N2O) op i 3,44 km højde. Det kan der vel ikke herske tvivl om? Selvfølgelig er der ikke tale om, at den energimængde kan løfte hele raketten op i 3,44 km højde. I praksis vil varmeenergien være lige så stor, som hele trykfødningssystemet kan yde.

Der påstås også at man bare kan bruge en de Laval dyse til at throttle flow af en væske der ligger på kogepunktet og dermed undgå alle problemer med 2 fase flow.

Hvis man som i mit forslag side 28 og 29 anbringer N2O tanken øverst, betyder væskehøjden og accelerationen, at trykket ved injektoren er en del højere end i toppen af tanken. Ved en raketacceleration på 2,5 g er trykforøgelsen 0,39 h, hvor h er væskehøjden, og trykforøgelsen er altså f.eks. 0,6 bar ved en væskehøjde på 1,5 m. Det forudsætter selvfølgelig, at rørdiameteren ikke er så lille, at der er noget nævneværdigt trykfald i rørføringen; men hvis det er et problem, kan det dynamiske tryk ved injektoren let forøges yderligere ved Bernoullis princip vha. en gradvist stigende rørdiameter som på en centrifugalpumpe, så det burde være rimelig simpelt at sikre ren væskefase på indgangen til injektoren. Hvad er så problemet? I injektoren skal N2O jo alligevel gå fra væskefase til gasfase.

Der påstås også at når VaPak N2O "pyroprop" virkede i en hybrid ja så virker det selvfølgeligt lige så godt i en bi prop. Går ud fra vi er enige om at en nogenlunde effektiv bi prop kræver man har nogenlunde styr på fuel / oxydizer forhold og det vil man ikke have hvis man kører med et eller andet ubestemmelig 2 fase flow?

Ubestemt 2-fase flow - hvor? CS bygger i øjeblikket en injektortester til vand for at kunne bestemme BPM100 injektorens egenskaber, og på samme måde kan man da også bare teste sin injektor med N2O. Så kender man mængden af N2O som funktion af trykfaldet og kan glemme alt om præcis hvordan og hvor faseovergangen sker. Selvfølgelig skal oxidizerflow og brændstofflow matche, hvilket selvfølgelig giver nogle udfordringer ved en bi-propellant motor; men det problem har man også ved trykfødning med nitrogen, og det bør kunne reduceres kraftigt, hvis man tør benytte VaPak i N2O tanken til også at tryksætte brændstoffet, så de to tanke altid har samme tryk.

Vist i den anden tråd men der henvises til "koaksialtank" hvor man på en eller anden mystisk vis kan få en centerdel hvor det er koldest til at være på gasform og den varmere yderdel til at være på væskeform.

Hvorfor i alverden skulle yderdelen være varmere end inderdelen, når der er yderdelen, der køler gassen i inderdelen ned! Årsagen til koaksialtanken er, at det er helt essentielt for VaPak, at gassen aldrig er nævneværdig varmere end væsken, hvilket den normalt vil være pga. luftopvarmning og evt. solindfald, hvis man ikke gør noget specielt. Hvad med at prøve at forstå princippet inden du mere eller mindre beskylder mig for at være en klovn?

Det hævdes at det er "umuligt" at lave en brusehovede injektor. Jeg går ud fra at vi er enige om at det faktisk sagtens kan lade sig gøre?

Sagtens? Jeg har ikke skrevet, at det var umulig, men jeg skrev, at det var håbløst, og det er vel også fakta. CS kunne ikke selv producere den, men måtte sende den ud i byen, og visse huller måtte efterbores. Det var noget bøvl.

Carsten er desværre den type der "aldrig tager fejl" og "altid har ret" hvilket kan gøre det "noget" belastende at diskutere med ham

Og Benny er den type, der ser uoverstigelige problemer i alt og ingen løsninger.

  • 3
  • 5

Benny:

Carsten er desværre den type der "aldrig tager fejl" og "altid har ret" hvilket kan gøre det "noget" belastende at diskutere med ham, men på rods af det er jeg helt uenig i at man ikke må stille spørgsmål til de principper DTU folkene har foreslået

Hej Benny

Du har fat i det helt væsentlige her. Selvfølgelig er det fuldt lovligt, ja ligefrem ønskeligt med en sund debat omkring principper og udførelse. Som du dog også selv er inde på, er der "debattører" med hvem, det absolut ikke giver mening at gå i "dialog". I sådanne tilfælde mener jeg gerne, at udsagn kan stå uimodsagt og blot tomles ned, Erfaringen viser jo med al ønskelig tydelighed, at denne type "debattører" ikke er modtagelige over for saglig argumentation. Carsten Kanstrup har en evne til at ødelægge enhver debattråd, han går ind i - netop p.g.a. af de karakteristika, du så rammende slår fast, og så længe har får modspil, kører toget. Jeg tror egentlig ikke, det er decideret trolleri, men effekten er nøjagtgt den samme.

Igen: Undskyld for OT.

mvh Flemming

  • 3
  • 5

Carsten Kanstrup har en evne til at ødelægge enhver debattråd, han går ind i

Og hvad med dig selv? I denne og de sidste to tråde om fysik er du ikke kommet med ét eneste indlæg, der har/havde blot det mindste med trådens emne at gøre. Det er/var 100% bashing af mig som person; men den slags total off-topic og iøvrigt ulovlige indlæg mener du måske ikke ødelægger en tråd?

Desuden var det netop debatten, som primært var skabt af mig, der i sin tid gjorde bloggen fra CS og RML læsværdig for rigtig mange, så de måske fik lyst til at støtte projektet. Efter at jeg har trukket mig, kommer der nu kun ganske få kommentarer til de ganske få blogs, der skrives. Det skal sgu nok øge interessen for CS og trække massevis af sponsorkroner til!

  • 5
  • 6

@Flemming undskyld jeg bider på.

@Carsten

Det var en illustration, som selvfølgelig kun tog hensyn til vægten af selve brændstoffet; men det forstod du åbenbart ikke, så jeg prøver igen. Den varmeenergi, man stopper ind i 1 kg N2O ved VaPak i forhold til trykfødning med nitrogen, er i dette tilfælde den samme energimængde, som skal til for at løfte 1 kg (N2O) op i 3,44 km højde.

Som en illustration så svarer energiforøgelsen i vand der varmes 38 grader op til 16,2 km. Du vil nok sige det er totalt ubrugeligt tal og jo det er det, men det er det du kalder en illustration. Ud fra at du ikke bryder dig om at indrømme fejl tager jeg dog dit svar som "Beklager jeg fik givet et helt ubrugelig og misvisende svar. Det jeg selvfølgeligt ville var at fortælle hvor stor en pumpeeffekt er det at VaPak kan give ved N2O der er -1,6 grad varmt og hvad sluttryk og temperatur er på N2O'en"

Der påstås også at man bare kan bruge en de Laval dyse til at throttle flow af en væske der ligger på kogepunktet og dermed undgå alle problemer med 2 fase flow.

Hvis man som i mit forslag side 28 og 29 anbringer N2O tanken øverst.....

Ok jeg tolker det som en erkendelse af at en de Laval dysse bruges til at accelere en gas til supersonisk hastighed ved at sænke tryk og temperatur og ikke til at throttle et væske flow.

... så det burde være rimelig simpelt at sikre ren væskefase på indgangen til injektoren.

Må jeg gøre opmærksom på at VaPak virker ved fordampe noget af væsken der skal pumpes og dermed kontinuerligt sænke temperaturen i væsken (som hele tiden ligger på kogepunktet). Rørføringer, ventiler injektor er termisk altid bagefter (læs de er varmere end væsken og kogning opstår meget nemt)

Vist i den anden tråd men der henvises til "koaksialtank" hvor man på en eller anden mystisk vis kan få en centerdel hvor det er koldest til at være på gasform og den varmere yderdel til at være på væskeform.

Hvorfor i alverden skulle yderdelen være varmere end inderdelen, når der er yderdelen, der køler gassen i inderdelen ned!

Yderdel af tank udsættes for 20 grader celsius og opvarmer kontinuerligt den -1,6 grader varme N2O. I midten af tank tilføres ingen energi og N2O gassen vil da fortættes da der jo er koldere end ude i tankens yderside.

Årsagen til koaksialtanken er, at det er helt essentielt for VaPak, at gassen aldrig er nævneværdig varmere end væsken, hvilket den normalt vil være pga. luftopvarmning og evt. solindfald, hvis man ikke gør noget specielt. Hvad med at prøve at forstå princippet inden du mere eller mindre beskylder mig for at være en klovn?

Jeg beskylder dig ikke for at være en klovn, men du tager helt fejl. Det er din væske temperatur der er vigtigt og ikke gas temperatur. Hvis din gas ligger lige på kogepunktet risikerer du derimod at den fortættes og tryk styrtdykker lige når du åbner din ventil. Er gassen derimod lidt varmere vil trykket bare falde (adiabatisk) til kogning af væsken "holder" trykket.

Det hævdes at det er "umuligt" at lave en brusehovede injektor. Jeg går ud fra at vi er enige om at det faktisk sagtens kan lade sig gøre?

Sagtens? Jeg har ikke skrevet, at det var umulig, men jeg skrev, at det var håbløst, og det er vel også fakta.

Glad for at du indrømmer det fint kan lade sig gøre at lave en brusehovede injektor. Den giver jo som du ved den store fordel at du kan få den karakteriseret bare ved at lave "et hul" som du så kan bruge til at finde masseflow når nu du anvender et konstant tryk og konstant temperatur på N2O'en.

@Flemming Se det kan faktisk lade sig gøre at få Carsten til at se verden fra en anden side end lige hans egen

  • 6
  • 2

Som en illustration så svarer energiforøgelsen i vand der varmes 38 grader op til 16,2 km.

Hvilket selvfølgelig er noget vrøvl, da temperatur ikke måles i km; men en illustration, som min, kan være meget nyttig til at gøre det nemmere at forholde sig til ét eller andet ligesom journalistenhederne "fodboldbane" og "runde tårn". 34 kJ/kg siger ikke meget for de fleste; men når man så angiver, at den energimængde svarer til at løfte 1 kg op i 3,44 km højde, burde de fleste godt kunne indse, at det er ganske meget gratis energi, man smider over højre skulder ved ikke at benytte VaPak. Desuden skal man huske hvad vej, udregningen går! Uden VaPak skal man foruden vægten af hele nitrogentryksætningssystemet medbringe yderligere brændstof til at varme N2O op fra -40 grader C til -1,6 grader C, og på en raket har man så det problem, at man skal bruge endnu mere brændstof til at slæbe den yderligere mængde med op. Dermed bliver regnestykket selvfølgelig svært at lave; men ved en raket svarer de 34 kJ/kg faktisk til en hel del mere end 3,44 km - ikke mindre!

Ok jeg tolker det som en erkendelse af at en de Laval dysse bruges til at accelere en gas til supersonisk hastighed ved at sænke tryk og temperatur og ikke til at throttle et væske flow.

Dig og dit "throttle". Throttling betyder regulering af væskeflow, og det gør man med en reguleringsventil - ikke med en dyse.

Om man vil benytte en DeLaval profil eller ej må afhænge af, hvad der virker bedst, og i min illustration i mit skrift har jeg bare vist en simpel sprække; men det kan da godt være, at man bedre kan styre overgangen fra væskefase til gasfase ved at indføre en "kværk".

Må jeg gøre opmærksom på at VaPak virker ved fordampe noget af væsken der skal pumpes og dermed kontinuerligt sænke temperaturen i væsken (som hele tiden ligger på kogepunktet). Rørføringer, ventiler injektor er termisk altid bagefter (læs de er varmere end væsken og kogning opstår meget nemt)

Og må jeg gøre opmærksom på, at trykket ved injektoren er større end trykket i toppen af tanken, hvilket modvirker det. Desuden er væskeflowet så stort, at der kun er få ganske millisekunder til at varme væsken op. Fakta er, at HATV'erne ikke viser tegn på problemer med 2-fase flow, så hvorfor i alverden skulle det være et uoverstigeligt problem, bare fordi man går over til flydende brændstof? Når først N2O befinder sig inden i brændkammeret og altså er på gasform, kan det vel for pokker ikke have indflydelse på N2O flowet i rørføringen, om man benytter PUR eller flydende brændstof.

Iøvrigt synes jeg, at du skulle sætte dig lidt ind i Bernoullis princip. Når man gradvist sænker hastigheden af et flow, reducerer man den kinetiske energi, hvilket betyder, at den potentielle energi og dermed trykket må stige pga. energibevarelsen. Det princip bruges ofte på en centrifugalpumpe til at konvertere fra en høj flowhastighed, men relativt lavt tryk ved impelleren (lav impedans) til et højere tryk, men lavere flowhastighed (høj impedans) ved udløbet, og princippet kan formodentlig også benyttes her.

Yderdel af tank udsættes for 20 grader celsius og opvarmer kontinuerligt den -1,6 grader varme N2O. I midten af tank tilføres ingen energi og N2O gassen vil da fortættes da der jo er koldere end ude i tankens yderside.
...
Det er din væske temperatur der er vigtigt og ikke gas temperatur. Hvis din gas ligger lige på kogepunktet risikerer du derimod at den fortættes og tryk styrtdykker lige når du åbner din ventil. Er gassen derimod lidt varmere vil trykket bare falde (adiabatisk) til kogning af væsken "holder" trykket.

Jeg synes ærlig talt, at jeg har forklaret systemet grundigt i mit skrift og også i den meget lange gamle diskussionstråd med Flemming Nyboe fra CS; men så tager vi den én gang til for prins Knud.

1) Vi tager en normal tank, som vi f.eks. fylder halvt op med N2O ved -1,6 grader, og trykket i tanken holdes så med en trykholderventil indstillet til 30 bar.

2) Solen og omgivelsestemperatur vil så opvarme både væske og gas; men da gassen har lavere varmefylde end væsken, bliver den hurtigt varmere. Det betyder, at trykket stiger, så de 30 bar kommer til at svare til gassens temperatur og ikke væskens temperatur, som jo er koldere.

3) Når vi så sender raketten af sted, sker der et hurtigt adiabatisk trykfald i gassen, indtil dens temperatur er faldet til den samme temperatur som væsken, Først herefter begynder VaPak systemet at virke! Det så man faktisk med Peters Madsens forsøg med sine tidlige LOX raketter. I starten faldt trykket hurtigt, men så fladede trykfaldet ud.

Et hurtigt trykfald i starten duer ikke, og der må derfor gøres noget, og det "noget" er at køle gassen ned, så den kommer ned på nogenlunde samme temperatur som væsken, og den letteste måde at gøre det på er at lade væsken udgøre en kølekappe omkring størsteparten af gassen, og dermed fremkommer koaksialtanken. Selvfølgelig vil gassen i toppen af tanken stadig kunne være lidt varmere end væsken; men hvis det er et problem på trods af det meget mindre volumen her, kan man bare montere en lille blæser, som rører rundt i gassen. Så vil en lidt varmere gas i den inderste del af koaksialtanken kunne overføre sin energi til den yderste del med væsken.

Uanset, hvordan du vender og drejer det, er yderdelen altså koldere end inderdelen; men du har åbenbart svært ved at erkende, at du tager fejl ;-)

Glad for at du indrømmer det fint kan lade sig gøre at lave en brusehovede injektor.

Begynder du nu også at lægge ord i munden på mig, som jeg ikke har sagt; men du vil måske have mig helt op i det røde felt?

Det kan absolut ikke "fint" lade sig gøre at lave en sådan "brusehovedinjektor" med skråtstillede huller, for så havde CS selv gjort det. De prøvede; men måtte til sidst opgive og sende produktionen ud i byen, og det var netop den forsinkede leverance, der var den officielle forklaring på, hvorfor man ikke nåede at skyde Nexø I af i 2015! Jeg ved ikke, hvilke kompetancer folkene i CS besidder; men Peter Madsen havde til sammenligning kunnet fremstille mit alternative design i sin drejebænk på én dag, når først tegningsarbejdet var gjort, og CS havde haft rigelig tid til at gøre det samme, da jeg, så vidt jeg husker, fremsatte mit forslag allerede i januar.

De studerende (og andre) kan lige så godt indstille sig på, at et design, der ikke er produktionsvenligt, er et dårligt design, og i dette tilfælde kostede det altså 1 år!

Den giver jo som du ved den store fordel at du kan få den karakteriseret bare ved at lave "et hul" som du så kan bruge til at finde masseflow når nu du anvender et konstant tryk og konstant temperatur på N2O'en.

Til gengæld kan det ikke blive andet end et hul med parallelle sider. I mit design kan profilen laves helt som ønsket, så man kan optimere overgang fra væskefase til gasfase og f.eks. indføre en "kværk".

@Flemming Se det kan faktisk lade sig gøre at få Carsten til at se verden fra en anden side end lige hans egen

Og det mener du, at dit svar er et eksempel på?

  • 3
  • 6

Som en illustration så svarer energiforøgelsen i vand der varmes 38 grader op til 16,2 km.

Hvilket selvfølgelig er noget vrøvl, da temperatur ikke måles i km

Jeg er glad for at vi er enige i at det er noget vrøvl du kom til at skrive og at du i stedet burde have fortalt om hvor stor pumpeeffekt VaPak med 1,6 grader varm N2O kunne give og det andet ikke engang kan bruges som en journalist enhed.

Dig og dit "throttle". Throttling betyder regulering af væskeflow, og det gør man med en reguleringsventil - ikke med en dyse.

Ok så de Laval dysen kan alligevel ikke bruges til at sikre et bestemt væskeflow. Det er jeg glad for at høre. De Laval dysen kan dog sikre et bestemt flow uafhængig af downstream tryk når vi taler om gas. Det er nok det du fejlagtigt har fået galt fat i og derfor du foreslog en de Laval dyse.

Og må jeg gøre opmærksom på, at trykket ved injektoren er større end trykket i toppen af tanken, hvilket modvirker det (kogning)

Ja som en god illustration (det kan du jo godt lide) så ved vi jo alle at en sodavand eller øl der åbnes hurtigt kun lige bruser i overfladen da trykket jo forhindrer bobledannelse lidt nede i væsken. Ja ja ikke helt det samme, men jeg syntes dog det er en langt bedre illustration end varme af en væske og hvor højt en raket kommer op.
Hvis du tror kogning i VaPak kun lige forekommer i toppen af væsken er jeg alvorligt bange for at du vil blive voldsomt skuffet i praksis.

2) Solen og omgivelsestemperatur vil så opvarme både væske og gas; men da gassen har lavere varmefylde end væsken, bliver den hurtigt varmere. Det betyder, at trykket stiger, så de 30 bar kommer til at svare til gassens temperatur og ikke væskens temperatur, som jo er koldere.

Hvis væsken er koldere end gassen vil trykforøgelsen få gas til at fortætte på overfladen af væsken. Væsken varmes op så ingen problem.

3) Når vi så sender raketten af sted, sker der et hurtigt adiabatisk trykfald i gassen, indtil dens temperatur er faldet til den samme temperatur som væsken, Først herefter begynder VaPak systemet at virke! Det så man faktisk med Peters Madsens forsøg med sine tidlige LOX raketter. I starten faldt trykket hurtigt, men så fladede trykfaldet ud.


Der blev trykfødet med nitrogen som så fordråbede da trykket faldt under burn. Fordråbning får trykket til at styrtdykke. Desværre har du i den lange tid helt misforstået problemet, men godt at du nu ved hvad der faktisk skete.

Uanset, hvordan du vender og drejer det, er yderdelen altså koldere end inderdelen; men du har åbenbart svært ved at erkende, at du tager fejl ;-)

Nej det er naturligvis mig. tanken er på -1,6 grader og tankens omgivelsestemperatur er 20 grader. Naturligvis vil yderdelen være koldest!
[/irony off]

Det kan absolut ikke "fint" lade sig gøre at lave en sådan "brusehovedinjektor" med skråtstillede huller, for så havde CS selv gjort det

Jeg sender lige gode tanker til DSC som har gjort det umulige muligt ved selv at lave sådan en injektor.

Carsten det var godt at vi fik denne snak så vi kunne få manet de ting til jorden som du har misforstået.

  • 6
  • 3

Jeg er glad for at vi er enige i at det er noget vrøvl du kom til at skrive og at du i stedet burde have fortalt om hvor stor pumpeeffekt VaPak med 1,6 grader varm N2O kunne give og det andet ikke engang kan bruges som en journalist enhed.

Nej, det er vi ikke enige i.

Dig og dit "throttle". Throttling betyder regulering af væskeflow, og det gør man med en reguleringsventil - ikke med en dyse.

Ok så de Laval dysen kan alligevel ikke bruges til at sikre et bestemt væskeflow.

Hvor får du dog det vrøvl fra? Enhver dyse - DeLaval såvel som et simpelt hul - vil skabe en modstand og flowet bliver så trykdifferensen over injektoren divideret med modstanden. DeLaval dysen kan måske bare gøre det lettere at styre faseovergangene, og derfor er den også foreslået i mit skrift som alternativ til en sprække med parallelle eller svagt skå flader; men Peters HATV'er benyttede bare et simpelt hul, og det fungerede fint.

Og må jeg gøre opmærksom på, at trykket ved injektoren er større end trykket i toppen af tanken, hvilket modvirker det (kogning)

Ja som en god illustration (det kan du jo godt lide) så ved vi jo alle at en sodavand eller øl der åbnes hurtigt kun lige bruser i overfladen da trykket jo forhindrer bobledannelse lidt nede i væsken. Ja ja ikke helt det samme

Nej, det er det ikke, for trykket i bunden af en sodavandsflaske er kun marginalt højere i bunden end i toppen pga. den lave væskehøjde, så når du pludselig giver et voldsomt trykfald, der langt overstiger den ganske lille trykdifferens, er det klart, at der kan komme bobledannelse også i bunden.

Hvis du tror kogning i VaPak kun lige forekommer i toppen af væsken er jeg alvorligt bange for at du vil blive voldsomt skuffet i praksis.

Når en væske er lige på kogepunktet, koger den selvfølgelig først der, hvor trykket er lavest og/eller temperaturen er højest. Det følger af naturlovene, så det skal vi vel ikke til at diskutere, og trykket vil være lavest i toppen pga. væskehøjden og accelerationen. Desuden kan man jo bare hæve trykket i rørføringen yderligere ved Bernoullis princip, som det ofte gøres på en centrifugalpumpe; men du mener måske ikke, at Bernoullis princip virker?

Ærlig talt. HATV'erne kører fint med VaPak og viser ingen tegn på problemer med 2-fase flow; så du og de studerende har absolut intet at have jeres bekymringer i. N2O i en ørken med temperaturer, der let kommer over 36,4 grader C, hvor N2O bliver super kritisk, er ærlig talt langt mere bekymrende!

2) Solen og omgivelsestemperatur vil så opvarme både væske og gas; men da gassen har lavere varmefylde end væsken, bliver den hurtigt varmere. Det betyder, at trykket stiger, så de 30 bar kommer til at svare til gassens temperatur og ikke væskens temperatur, som jo er koldere.

Hvis væsken er koldere end gassen vil trykforøgelsen få gas til at fortætte på overfladen af væsken. Væsken varmes op så ingen problem.

Som der var én, der påpegede i den gamle tråd, sker der næsten ingen varmeudveksling mellem en gas og en væskeoverflade, og årsagen er, at den varme, der frigives under fortætning, svarer præcis til den varme, der skal tilføres for at fordampe den samme mængde. Luftfugtigheden over vand er ofte tæt på 95% relativ fugtighed og tæt på 100% ved tåge; men hvis din teori var rigtig, ville vandet jo hurtigt kondensere, så luftfugtigheden falder; men det sker bare ikke.

Det så man faktisk med Peters Madsens forsøg med sine tidlige LOX raketter. I starten faldt trykket hurtigt, men så fladede trykfaldet ud.

Der blev trykfødet med nitrogen som så fordråbede da trykket faldt under burn. Fordråbning får trykket til at styrtdykke. Desværre har du i den lange tid helt misforstået problemet, men godt at du nu ved hvad der faktisk skete.

Det interessante er ikke, hvad det hurtige trykfald skyldes; men den udfladning af trykfaldet, som skete, for den indikerer, at VaPak systemet er begyndt at starte op. Uden VaPak var trykket nemlig fortsat med at falde adiabatisk.

Iøvrigt er der ingen, der ved, hvad der reelt set skete inden i den tank og hvilket forhold, der var mellem GOX og nitrogen. Hvis du lader nitrogen ekspandere, fordråber det ikke af sig selv - netop fordi fordråbning frigiver præcis den samme varmemængde, som skal til for at fordampe den samme mængde. Hvis nitrogenen skal fordråbe, må det skyldes kølingen fra LOX'en, og den kan kun foregå på to måder - i et meget tyndt lag på overfladen, da nitrogenen oven over virker som et isolerende lag, eller mellem GOX og nitrogen molekyler. Derfor hvilker påstanden om fordråbning på et meget tyndt grundlag; men om det var fordråbning eller bare almindeligt adiabatisk trykfald, der var årsagen til det hurtige trykfald, er som sagt fuldstændig ligegyldigt for argumentationen.

tanken er på -1,6 grader og tankens omgivelsestemperatur er 20 grader. Naturligvis vil yderdelen være koldest!
[/irony off]

Ja, den vil være koldest, for det er fordampningen at N2O, der køler, og den sker i yderdelen - ikke i inderdelen, som indeholder gas, der ikke kan fordampe én gang til.

Det kan absolut ikke "fint" lade sig gøre at lave en sådan "brusehovedinjektor" med skråtstillede huller, for så havde CS selv gjort det

Jeg sender lige gode tanker til DSC som har gjort det umulige muligt ved selv at lave sådan en injektor.

Ja, gør du det. Fakta er, at CS spildte 1 år på deres fejlslagne forsøg.

Carsten det var godt at vi fik denne snak så vi kunne få manet de ting til jorden som du har misforstået.

Det er sgu dig, der har misforstået noget - ikke mig!

  • 2
  • 5

Det kan absolut ikke "fint" lade sig gøre at lave en sådan "brusehovedinjektor" med skråtstillede huller, for så havde CS selv gjort det. De prøvede; men måtte til sidst opgive og sende produktionen ud i byen


Det har du misforstået, for ovennævnte er ikke korrekt.
Det var hele tiden meningen at injektoren skulle laves på en 5-akset CNC-fræser ude i byen.
Den første sponsor måtte dog melde pas, da de ikke havde 5, men kun 3 akser på fræseren.
Den anden sponsor måtte også melde pas, da det viste sig at de ikke havde de fornødne softwareværktøjer til at generere de krævede G-koder til at udnytte deres fræser i alle 5 akser.
Endelig fik vi den fremstillet hos den tredje sponsor, men da selve fræsningen tog over 12 maskintimer, var vi ikke dem der lå forrest i køen; det gjorde de betalende kunder.
Så det tog meget længere tid end forventet at få fremstillet injektoren.
At fremstille injektoren manuelt på vores Deckelfræser var allersidste udvej, som det heldigvis ikke blev nødvendigt at ty til.

  • 6
  • 0

Endelig fik vi den fremstillet hos den tredje sponsor, men da selve fræsningen tog over 12 maskintimer,

12 maskintimer og krav om 5-akset CNC-fræser - og det kalder Benny et produktionsvenligt design. Her er, hvad I selv skrev på bloggen:

BPM-5 injektoren der er et fræseemne blev færdig for nogen tid siden. Pt. har vi to stk. der er duelige til statisk test. Der var visse udfordringer, bla. havde vi meget "fornøjelse" ud af først at få boret 0,8 og 0,9 mm huller ikke vinkelret på overfladen, siden at få hullerne afgratede. Men det skal være de diametre og de vinkler for at få den korrekt forstøvning og blanding af LOX og ethanol, så det var bare at finde en løsning.

"Fornøjelse" i anførselstegn og "finde en løsning" vil jeg ærlig talt tillade mig at oversætte til "bøvl" :-)

At fremstille injektoren manuelt på vores Deckelfræser var allersidste udvej, som det heldigvis ikke blev nødvendigt at ty til.

Hvorfor "heldigvis"? Hvis designet havde været produktionsvenligt, havde det da været naturligt at lave den selv og så nå at komme op og flyve i 2015.

  • 2
  • 5

12 maskintimer og krav om 5-akset CNC-fræser - og det kalder Benny et produktionsvenligt design.

De burde bruge CNCmeget mere. Ja det kræver nogle maskiner. Men til gengæld får du en produktion som i langt højere grad er reproducerbar og pålidelig.

Som forening foretrækker man at bruge det eneste man har rigeligt af, nemlig de frivilliges arbejdstimer. Men nu ser vi at denne ressource ikke er uudtømmelig. Hvor ville det bare være meget nemmere at trykke på start knappen for at få CNC maskinen til at lave emner til næste opsendelse.

5 akset CNC kan man bygge selv eller købe relativt billigt hos eksempelvis Tormach. Software til g-code fås gratis i form af Autodesk Fusion 360.

  • 3
  • 3

12 maskintimer og krav om 5-akset CNC-fræser - og det kalder Benny et produktionsvenligt design

Tror aldrig jeg har kaldt det produktionsvenligt, men det ved du selvfølgeligt bedre end jeg. Der er ihvertfald sparet alt den ekstra tid og penge det ville tage at eksperimentere med en hidtil uset injektortype hvor der er en revne hele vejen rundt der vil kræve yhyre præcision og med 99% sikkerhed vil resultere i ustabilitet (nok nærmere 99,5% hvis den også kombineres med VaPak. Der er et ordsprog der siger at "den der helt uden grund forlader stien risikerer at fare vild og falde ud over kanten af en klippe" (det er vist B. Simonsen der er kommet med det ordsprog)

Med hensyn til at anvende 5 akset fræser og en del maskintimer vil det være et kæmpeproblem hvis injektoren skulle masseproduceres, men det skal den ikke. At anvende 1000vis af timer på et håbløst injektor koncept vil være meget værre end at anvende 12 timer på et sikkert koncept.
Der er et ordsprog der siger. "When development is only about finding alternative solutions just to boost your own ego then stop"

Når en væske er lige på kogepunktet, koger den selvfølgelig først der, hvor trykket er lavest og/eller temperaturen er højest

Dejligt at du har forstået princippet. Så har du også regnet ud at væsken selvfølgeligt også kommer til at koge i bunden af tanken da udelukkende kogning fra toppen vil sænke temperaturen der lokalt og den varmere væske / tank nedenunder naturligvis vil få væsken til at koge der også selv om trykket er en anelse højere

  • 4
  • 3

hvor der er en revne hele vejen rundt der vil kræve yhyre præcision og med 99% sikkerhed vil resultere i ustabilitet (nok nærmere 99,5% hvis den også kombineres med VaPak.

Den påstand har du absolut intet at have i, og de procentsatser er grebet lige ud af luften!

Vi regnede i sin tid ud, at injektorspalten til en BPM5-størrelse motor skulle være 0,3 mm bred, hvilket let kan indstilles med 3 søgerblade forskudt ca. 120 grader, så det kræver ikke "uhyre" præcision, og hvorfor i alverden skulle det med 99,5% sikkerhed resultere i ustabilitet, når designet er baseret på grundprincippet i en pintle injektor, som netop er kendt for sin store stabilitet og store throttle område? Heller ikke den påstand har du det mindste at have i; men det understreger jo blot, at du er den type, der ser uoverstigelige problemer overalt og ingen løsninger bortset måske fra de helt traditionelle by-the-book metoder.

At anvende 1000vis af timer på et håbløst injektor koncept vil være meget værre end at anvende 12 timer på et sikkert koncept.

Hvad begrundelse har du for at sige, at det er håbløst, og at der skal bruges 1000vis af timer på det, når det kun består af 3 drejede dele? Ingen kan sige, om det vil virke efter hensigten - heller ikke dig; men det kan detailprojekteres og laves på 1-2 uger, og en total testmotor vil så nok tage ca. 1 måned at lave og afprøve, som er spildt, hvis det ikke virker; men i CS tilfælde kunne man måske have vundet 1 år, hvis det virkede.

"Brusehovedinjektoren" ser ikke ud til at kunne skaleres til BPM100 størrelse, så CS kan blive nødt til at se sig om efter noget andet. Faktisk forstår jeg ikke, at man ikke eksperimenterer med mange forskellige muligheder for injektor og køling i BPM5 størrelse, indtil man har fundet noget, der ser ud til at være skalerbart. BPM100 kommer til at koste kassen både at lave og fyre af, og jo dyrere og mere besværligt det er, jo færre muligheder får man prøvet af.

Så har du også regnet ud at væsken selvfølgeligt også kommer til at koge i bunden af tanken da udelukkende kogning fra toppen vil sænke temperaturen der lokalt og den varmere væske / tank nedenunder naturligvis vil få væsken til at koge der også selv om trykket er en anelse højere

Ja, og du har måske regnet ud, at boblerne søger opad, så der primært burde kunne tappes væske af i bunden, og med Bernoullis princip burde man så kunne hæve trykket i rørføringen. Se de to VaPak links i mit skrift. VaPak virker altså i praksis - både ved N2O og LOX, og det er ikke noget, jeg har opfundet. Faktisk var det JBB fra CS, der først introducerede denne mulighed.

  • 2
  • 6

hvor der er en revne hele vejen rundt der vil kræve yhyre præcision og med 99% sikkerhed vil resultere i ustabilitet (nok nærmere 99,5% hvis den også kombineres med VaPak.

Den påstand har du absolut intet at have i, og de procentsatser er grebet lige ud af luften!

Fyldstændigt korrekt. De procentsatser er grebet ud af den blå luft. Hvis ikke du har gennemskuet det prøver jeg bare at argumentere på samme måde som dig. Du har gjort dig nogle tanker, men har absolut ikke noget reelt grundlag for at vide det virker. Alligevel er alle andre bare lallende idioter der vandrer bagerst på den kendte støvede sti hvis ikke lige de vil købe dine forslag (uanset om det er raketmotorer, rumkapsler, æter)
Ved ikke om du har glemt det, men kommentar sporet vi diskuterer i handler om studerende der vil deltage i en konkurrence om at få en bi prop raket op i 9000m højde.
Alligvel indleder du med at foreslå hybrid med 4 motor og VaPak. Når det så forsigtigt bliver anført at det giver udfordringer med 2-fase flow så er det bare noget pjat for der kom da altid ild ud af Peters hybrid raketter med VaPak. At hævde 2-fase flow ingen problemer vil give i en væske motor, når det nu virker så "fint" i en "injektor" med 3x8mm huller (ca) og en prop og noget sejlgarn som ventil, det vil jeg sætte 100% spørgsmålstegn ved.

At du også seriøst kan hævde at din periferi injektor formodentligt er stabil nu når en injektor der sidder i center er kendt for at være stabil det er for mig en total gåde (jeg kan godt se en anelse forskel på center og periferi)

Jeg syntes dine teorier og kommentarer kan være spændende, men lige så dræbende kan det være når du bare fortsætter i en uendelighed med at holde på dit uanset hvor mange der kommer med indvendinger om at det da vist ikke kan være rigtigt eller folk bare vil gøre det på en anden måde. Du holder på at dine tanker altid er de rigtige og hvis ikke folk vil købe dem så må de bare efterprøve dine ideer for du har jo ikke selv tid.

Jeg vil smutte for nu. Held og lykke til de studerende med at nå 9000m højde.

  • 6
  • 3

Ved ikke om du har glemt det, men kommentar sporet vi diskuterer i handler om studerende der vil deltage i en konkurrence om at få en bi prop raket op i 9000m højde.
Alligvel indleder du med at foreslå hybrid med 4 motor og VaPak.

Ja; men da jeg forslog en hybrid, viste jeg ikke, at de specifikt havde tilmeldt sig en konkurrence for flydende brændstof. Det står der intet om i bloggen, og iøvrigt betyder bi-prop bare bi-propellant dvs. to materialer, og det er en hybrid vel også i modsætning til f.eks. krudtraketter og "sukkerraketterne" fra DSC.

At hævde 2-fase flow ingen problemer vil give i en væske motor, når det nu virker så "fint" i en "injektor" med 3x8mm huller (ca) og en prop og noget sejlgarn som ventil, det vil jeg sætte 100% spørgsmålstegn ved.

Ja, det vil du uden tvivl; men jeg kan derimod se talrige løsninger. F.eks. kan man også bare tappe N2O af tangentialt, så det sættes i rotation i tanken, så man får hjælp af centrifugalkraften til at adskille væske og gas. I den anden link i mit skrift: http://www.holderaerospace.com/downloads/T... er der på side 3 øverst oppe et eksempel på en VaPak motor, der er testet 80 gange med mange forskellige brændstofkombinationer og en Pintle injector, og det virker fint, så at hævde, at VaPak giver uoverstigelige problemer, er ganske simpelt vrøvl. Det kan da godt være, at du ikke er kreativ nok til at kunne få det til at virke, men det er der beviseligt andre, der har været i stand til!

At du også seriøst kan hævde at din periferi injektor formodentligt er stabil nu når en injektor der sidder i center er kendt for at være stabil det er for mig en total gåde (jeg kan godt se en anelse forskel på center og periferi)

Min injektor og pintle injektoren benytter nøjagtig samme krydsflow; men pintle injektoren har bare den fejl, at den giver en voldsom termisk belastning af kammervæggen. Desuden bliver spaltebredden temmelig stor. Begge problemer har jeg søgt at løse i mit design, men uden at fravige det grundlæggende blandingsprincip, som formodentlig er det, der skaber stabiliteten, så sandsynligheden for at designet vil arve pintle injektorens gode egenskaber er nok væsentlig større end den ene procent, du har gættet dig til!

Du holder på at dine tanker altid er de rigtige og hvis ikke folk vil købe dem så må de bare efterprøve dine ideer for du har jo ikke selv tid.

Om en idé er god eller dårlig afhænger ikke af, om man selv har tid og mulighed for at prøve den af. Om de studerende hellere vil sænke temperaturen på N2O omkring 70 grader C i en ørken og slæbe et tungt tryksætningssystem med op i 9 km højde, er selvfølgelig deres valg. Jeg foreslår bare alternative muligheder, og det er mere end du har bidraget med i denne tråd!

  • 2
  • 5

Benny:

@Flemming Se det kan faktisk lade sig gøre at få Carsten til at se verden fra en anden side end lige hans egen

I rest my case Benny, men du skal nu alligevel have credit for din udholdenhed 😉

Mvh Flemming

  • 6
  • 3

Ref Carsten Kanstrup

Vi regnede i sin tid ud, at injektorspalten til en BPM5-størrelse motor skulle være 0,3 mm bred, hvilket let kan indstilles med 3 søgerblade forskudt ca. 120 grader, så det kræver ikke "uhyre" præcision


Hvad er "uhyre præcision" når man skal lave en spalte på 0.3 mm?
Jeg tænker præcisionen skal være bedre end 3 hundrededele.
Nu må nogen CSer eller tidligere RMLer gerne korrigere mig, men jeg er vel ikke helt ved siden af når tilgængelig udstyr er en drejebænk af ældre dato med treklo i et lokale uden temperaturkontrol og mekanisk måleudstyr.
Med førnævnte udstyr er 3 hundrededele ikke helt simpelt, især ikke når det er den kombinerede tolerance.
Herefter skal delene samles. Umiddelbart vil man designe en løsning med styretappe eller konus, som umiddelbart ikke er for amatører.
Forslaget med 3 søgeblade har noge praktiske problemer.
Først er et søgeblad fladt hvor spalten krummer.
Man skal holde 3 søgeblade elle der skal designes en holder.
En standard skrue vil typiske trække til siden idet man spænder. Og det hele skal laves med 3 hudredeles tolerance.
Det gør måske ikke så meget da man kan teste den samlede løsning, men hvad nu hvis man er tvunget til at skille det ad?
Alternativt kan man vælge en svejst samling, også benyttet i Kanstrups design, dette vil kræve bearbejdning efter samling. Jeg mindes ikke at have set et stål, hvor man kan bearbejde en 0.3 mm spalte.

Jeg har holdt utallige injektionsdyser i hånden. Hul i et stykke metal er nu engang en robust løsning. Herefter skal strålen knuses og jeg tænker at en skråtstillet plade, som på en gyllespreder, er håndterbart.

  • 4
  • 1

Ref Carsten Kanstrup

Ubestemt 2-fase flow - hvor? CS bygger i øjeblikket en injektortester til vand for at kunne bestemme BPM100 injektorens egenskaber, og på samme måde kan man da også bare teste sin injektor med N2O. Så kender man mængden af N2O som funktion af trykfaldet og kan glemme alt om præcis hvordan og hvor faseovergangen sker


Med en biprop motor vil man gerne bringe de 2 "prop'er" fra tankene og ned i brændkammeret i det rette forhold. På en amatør raket er der ikke meget andet end trykfaldet til at justere dette.
Trykfald = v2 X viskositet X C.
Med inkompressible liquider er det en forholdsvis simpelt sag at teste med vand som substitut.
Test med N2O tæt på kogepunktet er der nogen udfordringer:
1) N2O er ikke gratis.
2) N2O er en klimagas og skal opfanges eller dekomponeres.
3) Man skal ramme samme temperatur og trykforhold, da en eventuel gasudvikling i rørføringen skal være ens. Man kan selvfølgelig teste trykfaldet samtidig med at man tester motoren, men uanset komplicerer det testen. Og vi skal da for resten også huske at simulere effekten fra accelerationen.

Var det ikke simplere at lave noget "Vapak" med en lille tank med flydende N2?
Ikke noget med kogende N2O og ikke noget med N2O i fuel tanken.
Eller man kunne bruge en simpel CO2 patron, de fås i forskellig størrelse og er billige.
Uanset skal man ikke rode sig ud i DPR.

  • 2
  • 1

Hvad er "uhyre præcision" når man skal lave en spalte på 0.3 mm?
Jeg tænker præcisionen skal være bedre end 3 hundrededele.
Nu må nogen CSer eller tidligere RMLer gerne korrigere mig, men jeg er vel ikke helt ved siden af når tilgængelig udstyr er en drejebænk af ældre dato med treklo i et lokale uden temperaturkontrol og mekanisk måleudstyr.

At dreje med 1/100 mm nøjagtighed på selv en ældre drejebænk er intet problem. Det har jeg selv gjort, da jeg var på værkstedskursus på Teknologisk Institut. Man drejer bare slæden til stålholderen 6 grader, og så vil drejestålet flytte sig 1/100 mm indad for hver 1/10 mm, man justerer i længderetningen.

Når det er sagt, er mit injektorforslag beregnet til en motor med mere end 25 kN ydelse, og her vil spaltebredden formodentlig blive over 1 mm, hvilket uden problemer kan realiseres selv med 10% nøjagtighed.

Når jeg har foreslået udvendige spalter, er det som beskrevet primært for at begrænse den termiske belastning af kammervæggen, og da motorydelsen stiger med en højere potens af motordiameteren end kammervæggens areal, stiger problemet med størrelsen. I en lille motor, hvor køleproblemet formodentlig er mindre, kan man da bare benytte en traditionel pintle injektor i stedet, hvis man mener, spalten bliver for smal, eller vælge en mellemting, hvor begge komponenter sendes i en vinkel mod hinanden fra to spalter midt på bagvæggen. Der er talrige muligheder for den kreative.

Forslaget med 3 søgeblade har noge praktiske problemer.
Først er et søgeblad fladt hvor spalten krummer.
Man skal holde 3 søgeblade elle der skal designes en holder.

Så brug 3 eller flere stumper ø0,3 mm tråd. Det er fantastisk så mange problemer og så få løsninger man ser beskrevet på dette ingeniørforum!

Jeg har holdt utallige injektionsdyser i hånden. Hul i et stykke metal er nu engang en robust løsning. Herefter skal strålen knuses og jeg tænker at en skråtstillet plade, som på en gyllespreder, er håndterbart.

Det er ikke nok at "knuse" strålen. I en væskemotor skal du have 2 materialer blandet sammen, og i en hybridmotor behøver du ikke engang at "knuse" flowet, for ifølge Peter Madsen nærmest eksploderer N2O, når det kommer ind i kammeret, så et par tykke huller er nok og yderst produktionsvenligt. Hvorfor gøre det mere kompliceret end nødvendigt?

1) N2O er ikke gratis.
2) N2O er en klimagas og skal opfanges eller dekomponeres.

Mon tandlægerne husker punkt 2, når de bruger lattergas? Hvis vi endelig skal tale miljøbelastning, udleder alene transporten af raketten fra Danmark og ud i en ørken langt flere drivhusgasser end selve affyringen, og hvad med CS's brug af helium som tryksætningsgas for LOX? Helium er en yderst begrænset ressource!

3) Man skal ramme samme temperatur og trykforhold, da en eventuel gasudvikling i rørføringen skal være ens. Man kan selvfølgelig teste trykfaldet samtidig med at man tester motoren, men uanset komplicerer det testen. Og vi skal da for resten også huske at simulere effekten fra accelerationen.

Ja, og størsteparten af de problemer kommer man ud over ved at sikre, at der primært er væske i rørføringen. Selvfølgelig giver væskemotorer problemer med synkronisering af de to flow, som omtalt i min første VaPak link: http://www.holderaerospace.com/downloads/T... ; men forholdet kan elektronisk reguleres på mange måder. Dels kan man regulere efter tryk; men man kan også regulere efter forbrændingstemperatur, iltindhold (Lambda sonde) eller farven på forbrændingen. For mange år siden, da man brugte kaburatorer, kunne man faktisk købe glasklare tændrør til netop det formål.

Var det ikke simplere at lave noget "Vapak" med en lille tank med flydende N2?
Ikke noget med kogende N2O og ikke noget med N2O i fuel tanken.

Hvordan laver du VaPak uden kogende N2O?

Mit forslag om N2O i fuel-tanken (adskilt af en flyder) er bare en simpel måde at skabe samme tryk i de to tanke og undgå vægten af et tryksætningssystem til fuel-tanken.

Eller man kunne bruge en simpel CO2 patron, de fås i forskellig størrelse og er billige.

Det duer ikke, for ved -40 grader C, som de studerende vil benytte, er damptrykket for CO2 kun 10 bar, så CO2 kan ikke tryksætte til de ønskede 30 bar - prøv selv denne særdeles udmærkede kalkulator: http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/

Uanset skal man ikke rode sig ud i DPR.

Det bliver du nødt til ved tryksætningsgas. Ellers falder trykket adiabatisk til et ubrugeligt lavt niveau på ganske få sekunder. Det så man tydeligt ved CS's affyring af TM65 motoren: https://ing.dk/blog/fuldkommen-fantastisk-... . Desværre er den udmærkede video, som grafisk viste trykforholdene i motoren, tilsyneladende ikke længere tilgængelig; men som min kommentar beskriver, eksisterede de 8,5 bar overtryk kun i omkring 1 s (CS måler absolut tryk, så der skal trækkes 1 bar fra). Herefter styrtdykkede trykket til kun 4 bar overtryk efter 5 sekunder og kun 1 bar til sidst i burnet, hvilket ikke engang ville være nok til at bære motoren. Jeg vil betegne adiabatisk trykfald som uacceptabelt, så i realiteten er der kun 3 reelle muligheder:

1) VaPak.
2) N2 med DPR og køling til -40 grader C.
3) Pumpede motorer.

Vælg selv.

  • 1
  • 6

Carsten:

At dreje med 1/100 mm nøjagtighed på selv en ældre drejebænk er intet problem. Det har jeg selv gjort, da jeg var på værkstedskursus på Teknologisk Institut. Man drejer bare slæden til stålholderen 6 grader, og så vil drejestålet flytte sig 1/100 mm indad for hver 1/10 mm, man justerer i længderetningen.

Carsten har helt ret: Det er bestemt intet problem at fremstille en udvendig pintle injektor med 0.3 mm spalte med stor nok nøjagtighed - ligesom det også (i dag) er meget lavpraktisk at fremstille en brusehovedinjektor med vinklede 0.8 og 0.9 mm huller til en BPM5.

Du skriver tidligere i denne tråd:
Problemer er til for at løses;
og
Og Benny er den type, der ser uoverstigelige problemer i alt og ingen løsninger.

Begge dele finde jeg en anelse ironisk i forhold til, at du kun har set problemer med BPM5 og ikke mindst den injektor, til trods for, at den er en af de danske raketmotor, der har fungeret bedst - og klokkerent til spec. (Alle de BPM5'ere der er bygget, ville kunne tankes og fyres i morgen) - prøv en gang imellem også at se tingene fra andres side.

|Uanset skal man ikke rode sig ud i DPR.

Det bliver du nødt til ved tryksætningsgas.

Det er (selvfølgelig) faktuelt forkert. Der findes masser af eksempler på pressure blow down bi-liquids. Nexø I ville være nået omkring 8 km, hvis ikke der var opstået det problem med LOX vent ventilen, der gjorde, at den faktisk kom til at køre (næsten) VaPak, hvad injektoren selvfølgelig ikke var designet til - med den deraf følgende meget ringe thrust. At få en rent pressure blow down bi-liquid til at fungere handler selvfølgelig om mængden af ulage i forhold til den thrust karakteristik, man ønsker.

Men det sagt, er DPR en bedre løsning. NEXØ II har et forventet apogee på (så vidt jeg husker) omkring 14 km - med samme tankstørrelser.

Jeg tror ikke, at der er nogen, der siger, at VaPak ikke er en mulig løsning til raketter, men du bliver simpelthen nødt til at acceptere, at ingen af de danske raketgrupper tilsyneladende har lyst ti at gå i gang med det. Jeg siger heller ikke, at dit designforslag ikke vil kunne bringes til at virke (dog heller ikke at det kan) men det er ikke pointen Carsten. Pointen er, at nogle folk i Danmark gerne vil arbejde med raketter, og de folk søger viden om emnet i de kilder, de finder relevante. Hvis du ikke kan indse, at den raketlitteratur der ligger tilgængelig på internettet for enhver seriøst og teknisk begavet person må veje en hel del tungere end et kompendie fra en person, der kun er kendt for skrivebords-projekter og aldrig selv har vist vilje til at realisere noget som helst - ja ikke en gang har vist sig villig til at komme og besøge nogle af de mennesker, der rent faktisk bygger raketter, så har du et alvorligt selverkendelsesproblem.

Jeg tror ikke på, at yderligere promovering af dit koncept vil blive særligt vel modtaget, så mit forslag til dig vil stadig være: Saml en gruppe mennesker omkring dig (måske nogle af de gamle RML'ere kunne være interesserede - måske ligger der endda noget potentiel funding der?) og få bygget en prøvemotor - det behøver jo ikke være en 25 kN fra starten, dit motorkoncept skalerer jo (i flg dig) fint, så start som CS med 5 kN, få den til at spille lige så godt som (eller bedre end) BPM5, få en blog på ingeniøren. Det vil give dig så meget mere pondus - og forhåbentlig også noget skaberglæde.

mvh Flemming

  • 5
  • 2

ligesom det også (i dag) er meget lavpraktisk at fremstille en brusehovedinjektor med vinklede 0.8 og 0.9 mm huller til en BPM5.

Kun hvis du kalder en 5-akset CNC fræser for meget lavpraktisk!

Det bliver du nødt til ved tryksætningsgas.

Det er (selvfølgelig) faktuelt forkert. Der findes masser af eksempler på pressure blow down bi-liquids. Nexø I ville være nået omkring 8 km, hvis ikke der var opstået det problem med LOX vent ventilen, der gjorde, at den faktisk kom til at køre (næsten) VaPak, hvad injektoren selvfølgelig ikke var designet til - med den deraf følgende meget ringe thrust. At få en rent pressure blow down bi-liquid til at fungere handler selvfølgelig om mængden af ulage i forhold til den thrust karakteristik, man ønsker.

Men det sagt, er DPR en bedre løsning. NEXØ II har et forventet apogee på (så vidt jeg husker) omkring 14 km - med samme tankstørrelser.

Hvilket netop understreger min pointe! Jeg har aldrig påstået, at man ikke kan få en raket baseret på adiabatisk trykfald og et meget stort ullagevolumen til at løfte sig fra startrampen; men pga. det lynhurtige trykfald går det voldsomt ud over accelerationen, så man skal slås mod tyngdekraften alt for længe. Resultatet er en elendig performance, hvor man kun når omkring halvdelen af den mulige højde med en ordentlig tryksætning - selv hvis man benytter DPR og derfor skal slæbe et tungt trykfødningssystem med op. At sende en astronaut op i 100+ km højde basseret på trykfødning med adiabatisk trykfald er næppe muligt.

Jeg tror ikke, at der er nogen, der siger, at VaPak ikke er en mulig løsning til raketter,

Så læs dog tråden! Benny giver det kun 0,5% chance for at virke!

Hvis du ikke kan indse, at den raketlitteratur der ligger tilgængelig på internettet for enhver seriøst og teknisk begavet person må veje en hel del tungere end et kompendie fra en person, der kun er kendt for skrivebords-projekter

Hvorfor mener du, at jeg ikke kan indse det? Det er da noget forfærdelig vrøvl at hævde. En stor del af min argumentation for VaPak baserer jeg jo netop på bl.a. de to 2 links fra Holder Aerospace, og jeg har også vist en link til en meget nyttig damptryksberegner.

... og aldrig selv har vist vilje til at realisere noget som helst - ja ikke en gang har vist sig villig til at komme og besøge nogle af de mennesker, der rent faktisk bygger raketter, så har du et alvorligt selverkendelsesproblem.

Så er vi der igen. Om mine idéer er brugbare eller ej, afhænger da ikke af, om jeg vil starte mit eget Jyske raketprojekt og bruge al min tid på det, og hvad er det for noget vrøvl med, at jeg ikke har været villig til at besøge dem, der bygger raketter? Jeg har mødt Peter Madsen en enkelt gang og har snakket i telefon med ham mange gange og i ganske lang tid - bare spørg min kone :-) men hvorfor skulle jeg tage fra Silkeborg til København og besøge CS, når de langt hellere ser min hæl end min tå?

Jeg tror ikke på, at yderligere promovering af dit koncept vil blive særligt vel modtaget,

Der er da ikke tale om promotion, men selvforsvar. Den eneste grund til, at denne tråd er blevet så lang, er, at Benny og andre farer frem med, at hverken VaPak eller mit injektorforslag vil kunne realiseres i praksis. Hvis jeg bare lader den slags angreb passere upåagtet, er det jo det samme som at indrømme, at de har ret.

Når jeg tillader mig at henvise til mit skrift, som jeg faktisk har ofret ganske lang tid på, er det af den lavpraktiske årsag, at det stort set indeholder alle de idéer omkring amatørrumfart, som jeg har fået gennem tiden. Hvorfor skulle jeg bruge en masse ord på at beskrive de samme idéer og problemstillinger her på ing.dk, når de er meget bedre beskrevet og illustreret i mit skrift?

  • 1
  • 3

Kun hvis du kalder en 5-akset CNC fræser for meget lavpraktisk!

Det gør jeg - det er tilgængeligt for rigtigt mange mennesker - inkl. CS (via sponsorer)

Hvilket netop understreger min pointe! Jeg har aldrig påstået, at man ikke kan få en raket baseret på adiabatisk trykfald og et meget stort ullagevolumen til at løfte sig fra startrampen; men pga. det lynhurtige trykfald går det voldsomt ud over accelerationen, så man skal slås mod tyngdekraften alt for længe. Resultatet er en elendig performance, hvor man kun når omkring halvdelen af den mulige højde med en ordentlig tryksætning - selv hvis man benytter DPR og derfor skal slæbe et tungt trykfødningssystem med op. At sende en astronaut op i 100+ km højde basseret på trykfødning med adiabatisk trykfald er næppe muligt.

Nu skal du først lige huske, at NEXØ II flyver med fulde tanke = ca 40% mere brændstof.
Det "hurtige" trykfald er som jeg nævnte ulagebestemt.
At du siger "næppe muligt", viser jo, at du bare gætter - selvfølgelig kan man bygge en stor nok pressure blow down raket til, at den kan nå Karman linjen med 4-500 kg payload.

Hvorfor mener du, at jeg ikke kan indse det? Det er da noget forfærdelig vrøvl at hævde. En stor del af min argumentation for VaPak baserer jeg jo netop på bl.a. de to 2 links fra Holder Aerospace, og jeg har også vist en link til en meget nyttig damptryksberegner.

Fordi du nu for jeg ved ikke hvilken gang har forurenet en tråd med uendelige indlæg om dette emne. Hvis du virkelig var interesseret i at sælge din ide til de studerende, kunne du have postet et link til og inviteret dem til at kontakte dig for mere info.

Så er vi der igen. Om mine idéer er brugbare eller ej, afhænger da ikke af, om jeg vil starte mit eget Jyske raketprojekt og bruge al min tid på det

Nej - selvfølgelig ikke, men når en ide har været præsenteret i det uendelige, uden at nogen bider på - snarere tværtimod, er det måske et vink med en vognstang? Og lidt mere retorisk: Er en ide brugbar, hvis ingen vil bruge den? ;o)

Hvis jeg bare lader den slags angreb passere upåagtet, er det jo det samme som at indrømme, at de har ret.

Nej, det er det ikke - og indtil du lærer at forstå dette, vil du skulle bruge så meget tid på at forsvare dine koncepter på fora, at du aldrig får tid til at realisere nogen dem.

Men: Belært af tidligere erfaringer, vil jeg signe ud her Carsten - ha' det godt :o)

Mvh Flemming

  • 3
  • 2

Det "hurtige" trykfald er som jeg nævnte ulagebestemt.

Hvis det bare var så vel; men problemet er, at når gassen ekspanderer, falder temperaturen, og så falder trykket endnu mere, hvorved man får et nærmest eksponentielt trykfald. Det ses meget tydeligt, hvis du kan finde den gamle video fra TM65 testen.

At du siger "næppe muligt", viser jo, at du bare gætter - selvfølgelig kan man bygge en stor nok pressure blow down raket til, at den kan nå Karman linjen med 4-500 kg payload.

Jeg snakker ikke om pressure blow down, som både VaPak og DPR også er; men den form, hvor man ikke har noget til at holde trykket, og det derfor falder adiabatisk.

Det bliver med det yderste af neglene, hvis CS vil nå de 100+ km, og allerede nu snakker man jo om, om en motor på 100 kN er nok, så måske skal man slæbe endnu mere brændstof og ikke brændbar tryksætningsgas med op? Hvis man ikke tager al den effektivitet og den vægtbesparelse, man kan, tror jeg ganske simpelt ikke, at projektet lykkes. Der er godt nok lang vej selv fra 14 km med DPR til de 100+, og sværhedsgraden stiger ifølge en erfaren amerikansk rumfartsamatør næsten eksponentielt med højden. Fordi man kan få noget til at lette sig fra startrampen, er det absolut ikke sikkert, at den teknologi rækker til de 100+ km, hvor hvert et gram kommer til at tælle.

Fordi du nu for jeg ved ikke hvilken gang har forurenet en tråd med uendelige indlæg om dette emne. Hvis du virkelig var interesseret i at sælge din ide til de studerende, kunne du have postet et link til og inviteret dem til at kontakte dig for mere info.

Se mit første indlæg. Jeg prøvede ikke at "sælge" noget. Jeg henviste bare til en teknologi, som jeg selv ville benytte. Svaret var så mere eller mindre, at det ikke kan lade sig gøre pga. bl.a. problemer med 2-fase flow, og så startede diskussionen; men du mener måske, at saglig debat er "forurening"; men det er dine talrige total off-topic personangreb til gengæld ikke?

Nej - selvfølgelig ikke, men når en ide har været præsenteret i det uendelige, uden at nogen bider på - snarere tværtimod, er det måske et vink med en vognstang?

Om hvad? Om man er alt for konservativ til at overveje andet end den helt gængse by-the-book løsning? At man af princip ikke vil benytte en idé, fordi det er mig, der er kommet med den, og tænk nu, hvis den virkede bedre end ens egen løsning? At man ser problemer i alt, men ingen løsninger?

Så længe jeg ikke har set bevis på, at mine løsninger og idéer ikke duer, tillader jeg mig at have min egen holdning og slås for den, hvis den bliver angrebet. Det må du finde dig i, ligesom jeg også må finde mig i dine personangreb.

  • 1
  • 6

At dreje med 1/100 mm nøjagtighed på selv en ældre drejebænk er intet problem. Det har jeg selv gjort, da jeg var på værkstedskursus på Teknologisk Institut. Man drejer bare slæden til stålholderen 6 grader, og så vil drejestålet flytte sig 1/100 mm indad for hver 1/10 mm, man justerer i længderetningen.

Carsten har helt ret: Det er bestemt intet problem at fremstille en udvendig pintle injektor med 0.3 mm spalte med stor nok nøjagtighed - ligesom det også (i dag) er meget lavpraktisk at fremstille en brusehovedinjektor med vinklede 0.8 og 0.9 mm huller til en BPM5.


Intet problem?
I er godt klar over at 1/100 er at at solen skinner ind af vinduet, måletryk og deformation ifm opspænding. Er der nogen af jer der har prøvet at lade flere personer måle samme emne med en mikrometer skrue.
Det er fascinerende hvor hurtig priserne stiger på maskinerede emner når tolerancen går ned.
Det jeg gerne vil frem til er at jeg ikke synes at Kanstrups løsning ikke er meget simplere end CS' løsning. Og jeg tænker at hvis opgaven er at konvertere 2 liquider til spray, så må der være en simplere løsning, nemlig en gyllespreder-, en delugedyse-, liquid møder en skråtstillet plade løsning.

1) N2O er ikke gratis.
2) N2O er en klimagas og skal opfanges eller dekomponeres.

Mon tandlægerne husker punkt 2, når de bruger lattergas? Hvis vi endelig skal tale miljøbelastning, udleder alene transporten af raketten fra Danmark og ud i en ørken langt flere drivhusgasser end selve affyringen, og hvad med CS's brug af helium som tryksætningsgas for LOX? Helium er en yderst begrænset ressource!


Det har aldrig og vil aldrig være en god undskyldning at andre er større svin end èn selv. Og da slet ikke når projektet skal forsvares.
For resten er det over 30 år siden jeg sidst er blevet udsat for lattergas. Og Helium er ikke en drivhusgas.

Ja, og størsteparten af de problemer kommer man ud over ved at sikre, at der primært er væske i rørføringen. Selvfølgelig giver væskemotorer problemer med synkronisering af de to flow, som omtalt i min første VaPak link: http://www.holderaerospace.com/downloads/T... ;


Test vil jo være for undersøge strømningsforhold. Det er praktisk umuligt at beregne sig hvorledes en kogende vædske vil opføre sig.

men forholdet kan elektronisk reguleres på mange måder. Dels kan man regulere efter tryk; men man kan også regulere efter forbrændingstemperatur, iltindhold (Lambda sonde) eller farven på forbrændingen. For mange år siden, da man brugte kaburatorer, kunne man faktisk købe glasklare tændrør til netop det formål.


Jeg troede du plæderede for en simpel løsning?

ar det ikke simplere at lave noget "Vapak" med en lille tank med flydende N2?
Ikke noget med kogende N2O og ikke noget med N2O i fuel tanken.

Hvordan laver du VaPak uden kogende N2O?


Princippet i Vapak er at kogende vædske overgår i gasform og skaber drivtrykket i tanken.
I stedet for at lade N2O koge kunne man lade N2 koge.
N2 koger ved en lavere temperatur hvorved man kan lave en højere tryk og enhver diskussion om kogning af N2O er udadebberet.
N2'en kan bruges som drivmiddel i fuel tanken.
N2 er billigere end N2O.
N2O kan bruges til at køle N2O med.
Fuelen kan bruges til at varme N2 og dermed booste fordampningen.
Det er nemt at teste.

Eller man kunne bruge en simpel CO2 patron, de fås i forskellig størrelse og er billige.

Det duer ikke, for ved -40 grader C, som de studerende vil benytte, er damptrykket for CO2 kun 10 bar, så CO2 kan ikke tryksætte til de ønskede 30 bar - prøv selv denne særdeles udmærkede kalkulator: http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/


Tak for linket.
CO2 og N2O ligger tættere på hinanden end jeg troede. Det eneste der kan redde ideen er at varmeoverføringen mellem an vædske og atmosfæren over den er forholdsvis beskeden.

Uanset skal man ikke rode sig ud i DPR.

Det bliver du nødt til ved tryksætningsgas. .


Lad os se på opgaven. Der skal strømme en gas ind i tanken efterhånden som vædsken strømmer ud. En trykflaske med en restriktion vil præstere et gasflow, som godt nok falder sammen med trykket i flasken. Ikke optimalt med uden transmitter, trykreguleringsventil, regulator og strømforsyning.

  • 0
  • 1

Og Helium er ikke en drivhusgas.

Det skrev jeg heller ikke! Det er en begrænset ressource, og det er faktisk værre.

men forholdet kan elektronisk reguleres på mange måder. Dels kan man regulere efter tryk; men man kan også regulere efter forbrændingstemperatur, iltindhold (Lambda sonde) eller farven på forbrændingen. For mange år siden, da man brugte kaburatorer, kunne man faktisk købe glasklare tændrør til netop det formål.

Jeg troede du plæderede for en simpel løsning?

Derfor foreslog jeg også oprindelig en hybrid motor, hvor man slipper for alt det bøvl; men når det nu skal være en væskemotor, ville jeg alligevel stadig foretrække at prøve med VaPak frem for at skulle køle til -40 grader C i en ørken og slæbe et tungt og reguleringsteknisk set lige så kompliceret tryksætningssystem med op.

I stedet for at lade N2O koge kunne man lade N2 koge.

Det duer ikke. Som det fremgår af kalkulatoren, jeg linkede til, skal temperaturen af N2 være -150 grader C for at få det ønskede tryk på 30 bar, og ved den temperatur er N2O et fast stof (fryser ved -91 grader C)!

  • 1
  • 1

I stedet for at lade N2O koge kunne man lade N2 koge.

Det duer ikke. Som det fremgår af kalkulatoren, jeg linkede til, skal temperaturen af N2 være -150 grader C for at få det ønskede tryk på 30 bar, og ved den temperatur er N2O et fast stof (fryser ved -91 grader C)!

Lad nu være med at se problemer overalt. Det vil da være en rigtig elegant løsning at have en lille beholder med LN2 der holdes på et tryk på ~50bar. To simple ventiler kan så lede LN2 ned i hendholdsvis N2O og isopropyl vha. VaPak. LN2 bruger så den store termiske energi der er oplagret i N2O og isopropyl til at fordampe og dermed tryksætte tankene. Tryk kan justeres individuelt i hver tank og man undgår helt de meget sandsynlige problemer der ville opstå pga 2-faseflow. Injektor kan som den sikre og nemmeste løsning være brusehoved udgave, men hvis man vil vælge at eksperimentere med store produktionstekniske udfordringer i at få drejet ringe med 1/100 mm tolerance der skal svejses sammen med samme nøjagtighed så er det også en mulighed.
Jeg vil indtil det er afprøvet hævde at VaPak drevet LN2 injektion er en meget mere elegant, fleksibel og sikker løsning end VaPak på selve drivmidlerne. Tryk kan let individuelt ændres under burn og man undgår som sagt 2-faseflow og dermed store udgifter til utallige flowtest med N2O.

  • 1
  • 2

Det vil da være en rigtig elegant løsning at have en lille beholder med LN2 der holdes på et tryk på ~50bar.

Og hvordan gør du så lige det? Ved 50 bar er N2 super kritisk ned til -147 grader C, hvor det bliver en væske.

Jeg vil indtil det er afprøvet hævde at VaPak drevet LN2 injektion er en meget mere elegant,

Og hvordan har du tænkt dig, at VaPak skal fungere og holde et konstant tryk i en super kritisk væske? VaPak kan kun fungere, når der både er væske- og gasfase.

men hvis man vil vælge at eksperimentere med store produktionstekniske udfordringer i at få drejet ringe med 1/100 mm tolerance der skal svejses sammen med samme nøjagtighed så er det også en mulighed.

Det var altså Thoman Nielsen og ikke mig, der hævdede, at der kræves en nøjagtighed på 1/100 mm. Jeg foreslog bare at lægge 3 søgerblade eller 3 eller flere stykker (kobber)tråd imellem under samlingen, og det vil i mine øjne være rigelig godt til at sikre en fornuftig tolerance.

  • 1
  • 2

Alternativt skal LN2 beholder bare tryksættes med He. Der skal jo bruges meget lille mængde da LN2 udvider sig voldsomt når det omdannes til gas i N2O / isopropyl tank.

Ja, og når N2 udvider sig voldsomt, falder temperaturen og dermed trykket!

Hvornår lærer du og andre at benytte en energibetragtning?

Den energi, der skal til at trykke N2O ud, er volumen gange tryk, og den energi skal jo komme ét eller andet sted fra.

Ved VaPak tilføres den meget elegant som termisk energi, der i princippet er vægtløst bortset fra, at densiteten af f.eks. N2O og O2 falder, når temperaturen stiger, så man skal bruge en lille smule større tank, som dermed får lidt større vægt. Til gengæld behøver VaPak kun et ganske lille ullagevolumen på under 10%, så de to punkter opvejer stort set hinanden.

Ved trykfødning med N2 eller He, kan energien kun komme der fra, og det kræver altså et rimelig stort volumen og/eller tryk, da energien jo også her er tryk gange volumen. Du kan altså ikke nøjes med bare en lille smule He, bare fordi du benytter N2 som mellemmateriale. Det eneste, du opnår, er yderligere kompleksitet og endnu mere dødvægt i form af tryksætningsgasser.

Ved tryksætning med en pumpe, skal den naturligvis også yde den krævede effekt. F.eks. vil det masseflow på 50 kg/s, som CS regner med til BPM100, kræve en akseleffekt100 kW ved en trykforøgelse på 20 bar = 20 x 10^5 N/m2, hvis vi sætter densiteten til 10^3 kg/m3 svarende til vand (50 kg/s = 50 x 10^-3 m3/s). Som jeg har prøvet at illustrere før (med begrænset held) er det altså ganske voldsomme energimængder, der er tale om. I sin tid, hvor Peter arbejdede med turbopumper til HEAT 1600, skulle han, så vidt jeg husker, bruge en motorydelse svarende til en Formel 1 motor; men turbinen skulle veje en brøkdel, hvilket naturligvis er temmelig håbløst at udvikle for amatører.

  • 2
  • 2

Ja, og når N2 udvider sig voldsomt, falder temperaturen og dermed trykket!

Ja men her bruger vi jo det fantastisk effektive VaPak hvor vi "stjæler" energien fra N2O / isopropyl.

Hvornår lærer du og andre at benytte en energibetragtning?

Det går fint for mig og andre, men desværre går det flere gange helt galt for dig (f.eks ved at sammenligne varme i N2O med højde en raket kan flyve.

Ved trykfødning med N2 eller He, kan energien kun komme der fra

Forkert. I mit helt igennem elegante, geniale og meget innovative forslag bruger du kun He til at flytte flydende N2 ned i N2O/isopropyl. Det kræver kun en meget lille energi af He. Den store mængde energi "stjæles" fra N2O / isopropyl.

Ved tryksætning med en pumpe, skal den naturligvis også yde den krævede effekt. F.eks. vil det masseflow på 50 kg/s, som CS regner med til BPM100, kræve en akseleffekt på 100 kW ved en trykforøgelse på 20 bar

Der er måske håb for dig endnu Carsten ;) Det var netop den argumentation jeg diskret prøvede på at dirigere dig hen imod tidligere da du desværre kom til at vrøvle om temperaturforskel og rakethøjde. Det her er netop det det drejer sig om. Altså den store pumpeeffekt der kræves.

  • 2
  • 2

Ja men her bruger vi jo det fantastisk effektive VaPak hvor vi "stjæler" energien fra N2O / isopropyl.

Det er vel netop det, du ikke gør, for hvis du stjæler energien fra N2O, har du ganske almindelig VaPak. Det, du vil. er at tryksætte med N2, som du så igen tryksætter med He:

Alternativt skal LN2 beholder bare tryksættes med He. Der skal jo bruges meget lille mængde da LN2 udvider sig voldsomt når det omdannes til gas i N2O / isopropyl tank.

Den kan du vist ikke bortforklare, selv om du gerne vil ;-)

Hvornår lærer du og andre at benytte en energibetragtning?

Det går fint for mig og andre, men desværre går det flere gange helt galt for dig (f.eks ved at sammenligne varme i N2O med højde en raket kan flyve.

Og det er der vel heller ikke noget galt i, da potentiel energi for objekter er h x g x m. At du så misforstod og troede, at jeg påstod, at den frigjorte energimængde kunne løfte hele raketten op i 3 km højde, er da beklageligt, men pointen burde fremgå klart af, hvad jeg skrev:

N2O har en termisk kapacitet på 0,88 kJ/kgK ved konstant tryk, så forskellen mellem -40 grader C og de -1,6 grader C, som VaPak kan klare sig med, er 33,8 kJ/kg. Da den potentielle energi er h x g x m, svarer det til en højde på 3,44 km(!) - altså 1/3 af turen til de 9 km

Bemærk ordet "svarer"! Hvor påstår jeg, at den energimængde kan løfte hele raketten op i den højde? Læs dog for pokker hvad jeg rent faktisk skriver!!!!

Ved trykfødning med N2 eller He, kan energien kun komme der fra

Forkert. I mit helt igennem elegante, geniale og meget innovative forslag bruger du kun He til at flytte flydende N2 ned i N2O/isopropyl. Det kræver kun en meget lille energi af He. Den store mængde energi "stjæles" fra N2O / isopropyl.

Det kræver da den fulde energi af He, men mindre N2O er så varm, at hele energien kan tages derfra, og så kan jeg ikke se, at du har noget som helst at bruge hverken N2 eller He til.

Dit mål er vel at prøve at hæve trykket af N2O ud over, hvad VaPak selv vil skabe ved den givne temperatur, så der ikke bliver nogen problemer med 2-fase flow; men hvis du hæver trykket, stopper du også fordampningen og dermed VaPak, og så skal hele energien komme fra He.

  • 1
  • 4

Ja men her bruger vi jo det fantastisk effektive VaPak hvor vi "stjæler" energien fra N2O / isopropyl.
Det er vel netop det, du ikke gør, for hvis du stjæler energien fra N2O, har du ganske almindelig VaPak

Vær nu lige lidt innovatic. Du har lille beholder med LN2. He bruges til at presse den volume mæssige lille del LN2 ned i N2O / isopropyl via to små styrede ventiler (lille volume = lille krævet "pumpeeffekt" fra He). LN2 optager varme fra N2O / isopropyl. LN2 fordamper. Voila du får på en elegant måde udnyttet varmen i N2O og isopropyl uden de håbløse ulemper almindelig VaPak giver med 2-fase flow og ukontrolerbar blandingsforhold. I stedet for N2O hele tiden ligger på kogepunktet bliver det kølet under burn og varmen i isopropyl udnyttes også. At udnytte varmen i isopropyl vil også modvirke at trykket styrtdykker som det ville i VaPak med det meget farlige koncept hvor N2O også skal bruges til at tryksætte isopropyl .

N2O har en termisk kapacitet på 0,88 kJ/kgK ved konstant tryk, så forskellen mellem -40 grader C og de -1,6 grader C, som VaPak kan klare sig med, er 33,8 kJ/kg. Da den potentielle energi er h x g x m, svarer det til en højde på 3,44 km(!) - altså 1/3 af turen til de 9 km
Bemærk ordet "svarer"! Hvor påstår jeg, at den energimængde kan løfte hele raketten op i den højde? Læs dog for pokker hvad jeg rent faktisk skriver!!!!

Det er enten bevidst eller ubevidst vildledning af læseren at sammenligne temperatur forskel med højde. Der er din journalist enhed "Formel 1 motoren" faktisk meget bedre. Man kan også som du gør til sidst bare skrive hvor mange KW effekt det kræver at pumpe fuel / oxydizer. De fleste bliver overrasket over hvor store energi mængder der tales om for at pumpe fuel / oxydizer i en raket selv ved "moderat" kammertryk.

  • 1
  • 1

Nu blev fremstilling af injektor nævnt.

Man kan faktisk godt klare sig med en 3akset cnc fræser + manuel 4 og 5 akse, hvis man laver designet rigtigt. F.eks. kan man lave designet således at man kan nøjes med bore injektor huller en gang lodret og med en enkelt tilt vinkel samt et begrænset antal manuelle rotationer af emnet.

Det store problem er at lave et design hvor injektorhullerne rammer de rigtige fødekanaler som også er boret i samme aluminiumsklods... Vi startede med en stang aluminum, drejede fem skiver af, brokkede to grundet nedbrud af cncfræser/ødelagt bor og har nu tre færdige injektorer. Det kostede nogle mandetimer og en del kaffe, men det kan lade sig at gøre.

Mvh,
Jeppe N, DSC.

  • 2
  • 0

Hej Carsten Kanstrup

N2O har en termisk kapacitet på 0,88 kJ/kgK ved konstant tryk, så forskellen mellem -40 grader C og de -1,6 grader C, som VaPak kan klare sig med, er 33,8 kJ/kg. Da den potentielle energi er h x g x m, svarer det til en højde på 3,44 km(!) - altså 1/3 af turen til de 9 km,


Det er "altså 1/3 af turen til de 9 km", som forstyrrer forståelsen. Alle vi andre tænker praktisk på raketten og den energibehov der i forbindelse med opsendelsen.
Som læser har man et behov for koble den arbitrære oplysning, at den energi der skal bruges til at varme 1 kg N2O fra -40 til -1.6 deg.C svarer til den potentielle energi 1 kg har 3440 m oppe, sammen med noget af det andet man har læst.

  • 1
  • 1

Hej Benny

Vær nu lige lidt innovatic. Du har lille beholder med LN2. He bruges til at presse den volume mæssige lille del LN2 ned i N2O / isopropyl via to små styrede ventiler (lille volume = lille krævet "pumpeeffekt" fra He). LN2 optager varme fra N2O / isopropyl. LN2 fordamper


Kunne man ikke gøre simplere endnu?
3 tanke:
- N2O ved -25 deg.C
- Isopropyl ved ambient temperatur
- N2 på kogepunktet, ca -150 deg
N2 tanken nederst og rørforbundet fra bunden og til toppen af N2O og Isopropyl.
Evt en en udligningsrør fra top til top af N2O og Isopropyl tankene.
Hele systemet tryksat til 30 barg.

Idet man starter forbruget af N2O og Isopropyl vil trykket falde.
N2 vil begynde at koge og overgå til gasform.
Gassen i toppen af N2 tanken vil trykke flydende N2 op i N2O og Isopropyl tankene. Her vil det på grund af den højere temperatur overgå til gasform og reetablere trykket.

I teorien vil det virke. Om det også er tilfældet i praksis må man teste.
I forhold til ægte Vapak vil det være meget enklere, idet man kan nøjes med N2 og vand som testmedier. Begge dele er billige og med enkle forholdsregler ufarlige.

  • 0
  • 2

Ref Flemming

Det er bestemt intet problem at fremstille en udvendig pintle injektor med 0.3 mm spalte med stor nok nøjagtighed - ligesom det også (i dag) er meget lavpraktisk at fremstille en brusehovedinjektor med vinklede 0.8 og 0.9 mm huller til en BPM5.

Ref Jeppe

Det store problem er at lave et design hvor injektorhullerne rammer de rigtige fødekanaler som også er boret i samme aluminiumsklods... Vi startede med en stang aluminum, drejede fem skiver af, brokkede to grundet nedbrud af cncfræser/ødelagt bor og har nu tre færdige injektorer. Det kostede nogle mandetimer og en del kaffe, men det kan lade sig at gøre.


Vi får 2 forskellige oplysninger. Personlig vil jeg nu også betakke mig for at skulle bore alt for mange huller med diameter mindre end 1 mm.
Når man skal designe en injektor vil man gerne have høj opblanding, lav trykfald, lav vægt, simpel produktion, let at samle og reproducerbar. Det er krav som ikke helt mødes samme sted.
CS lavede en del spændende motorforsøg med BPM 2. Man kunne have ønsket at man i den forbindelse havde testet en simplere injektor og afsøge "godt nok"

  • 1
  • 1

Kunne man ikke gøre simplere endnu?
3 tanke:
- N2O ved -25 deg.C
- Isopropyl ved ambient temperatur
- N2 på kogepunktet, ca -150 deg
N2 tanken nederst og rørforbundet fra bunden og til toppen af N2O og Isopropyl.
Evt en en udligningsrør fra top til top af N2O og Isopropyl tankene.
Hele systemet tryksat til 30 barg.

Jo det kunne man godt (hvis energiindhold i N2O er nok ved -25 til at undgå det fryser ved slutning af burn). Der ville dog ikke være mulighed for individuelt at regulere tryk i fuel / oxydizer tank og trykket vil aftage under burn afhængig af N2 VaPak.

Mht simplificering så kan man droppe He tryksætning af LN2 hvis N2 VaPak tryk er nok. Man kan også droppe den ene reguleringsventil hvis man designer injektor så tryktab skal være lidt forskellig mellem fuel og oxydizer for at opnå ønsket mix ratio. Der køres så med fuld tryk på den ene komponent og tryk reduceres lidt på den anden komponent til ønske mix ratio opnås.

Når alt det er sagt forstår jeg fint at de studerende vælger DPR. Det ville jeg nok også selv have valgt til deres opgave.

Ref Flemming

Det er bestemt intet problem at fremstille en udvendig pintle injektor med 0.3 mm spalte med stor nok nøjagtighed - ligesom det også (i dag) er meget lavpraktisk at fremstille en brusehovedinjektor med vinklede 0.8 og 0.9 mm huller til en BPM5.

Ref Jeppe

Det store problem er at lave et design hvor injektorhullerne rammer de rigtige fødekanaler som også er boret i samme aluminiumsklods... Vi startede med en stang aluminum, drejede fem skiver af, brokkede to grundet nedbrud af cncfræser/ødelagt bor og har nu tre færdige injektorer. Det kostede nogle mandetimer og en del kaffe, men det kan lade sig at gøre.

Vi får 2 forskellige oplysninger. Personlig vil jeg nu også betakke mig for at skulle bore alt for mange huller med diameter mindre end 1 mm.

Kan ikke se det er 2 forskellige oplysninger. Både Flemming og Jeppe (CS og DSC) siger jo netop det kan lade sig gøre at lave boret injektor. DSC lavede dem på en gammel maskine så at få 3 brugbare ud af 5 er faktisk rigtig godt.
At det intet problem er at lave radial injektor der skal svejses sammen med 0,3mm tolerance må stå for Carsten og Flemmings regning. Selv om mange huller < 1mm ikke er trivielt vil jeg til enhver tid foretrække det frem for at skulle svejse nogle ringe sammen med x få 1/100 mm tolerance.

  • 0
  • 0

Vær nu lige lidt innovatic. Du har lille beholder med LN2. He bruges til at presse den volume mæssige lille del LN2 ned i N2O / isopropyl via to små styrede ventiler (lille volume = lille krævet "pumpeeffekt" fra He). LN2 optager varme fra N2O / isopropyl. LN2 fordamper. Voila du får på en elegant måde udnyttet varmen i N2O og isopropyl uden de håbløse ulemper almindelig VaPak giver med 2-fase flow og ukontrolerbar blandingsforhold.

Og brug nu den energibetragtning.

Hvis LN2 skal optage varme fra N2O, er den varmeeffekt ikke længere til rådighed for at trykke N2O ud. Den er i stedet brugt til opvarmning af N2, som så til gengæld udvider sig og dermed får det tryk, som N2O ikke længere kan levere. Nettoresultatet er den ganske lille energimængde, som He har tilført, og som er alt for lille til at trykke N2O ud.

  • 1
  • 2

At det intet problem er at lave radial injektor der skal svejses sammen med 0,3mm tolerance må stå for Carsten og Flemmings regning. Selv om mange huller < 1mm ikke er trivielt vil jeg til enhver tid foretrække det frem for at skulle svejse nogle ringe sammen med x få 1/100 mm tolerance.

Kors. Der er altså noget, der hedder afstandsstykker, og de kan faktisk være ganske nyttige.

Med blot en lille smule kreativitet i behold kunne man jo f.eks. stille den bageste spalte, som er det eneste sted, problemet findes, 6 grader skråt, så 1/100 mm på spaltebredden svarer til 1/10 mm i længderetningen. Så er det bare at lægge nogle 0,3 mm afstandstykker imellem som f.eks. søgerblade eller kobbertråd og prøve at spænde sammen. Hvis afstandstykkerne begynder at klemmes fast, lægger man lige én stor eller flere små skiver imellem bagstykket og inderstykket, indtil det ikke længere er et problem.

DSC lavede dem på en gammel maskine så at få 3 brugbare ud af 5 er faktisk rigtig godt.

Nej, det viser med al ønskelig tydelighed, hvor lidt produktionsvenligt et sådant design er.

  • 1
  • 1

Hej Carsten Kanstrup

Og brug nu den energibetragtning.


Uanset om man fordamper N2O i din ægte Vapak løsning er den modificerede løsning med N2 skal der bruges energi til fordampning.

For 1 l N2 gas ved -150 deg.C og 30 barg skal bruges 2.9 mol à 5.57 kJ/mol = 16.15 kJ.
1 l flydende N2O har en varmefylde på ca 0.68 kJ/kgK. Dvs et temperaturfald på 24 grader

For 1 l N2O gas ved -1.6 dg.C og 30 barg skal bruges 1.3 mol à 16.5 kJ/mol = 21.45 kJ.
1 l flydende N2O har en varmefylde på ca 0.68 kJ/kgK. Dvs et temperaturfald på 32 grader
Her skal N2O så også levere varme til den fordampede gas til Isopropyl tanken.

Begge dele bør kunne fungere.

  • 0
  • 0

Hej Carsten Kanstrup

I forhold til ægte Vapak vil det være meget enklere, idet man kan nøjes med N2 og vand som testmedier.

Ja, det skal sgu nok være betydeligt nemmere at holde N2O på -25 grader C og N2 på -150 grader C i en ørken, end at holde N2O på -1,6 grader C og så løse problemet med 2-fase flow, som andre beviseligt har været i stand til i de sidste 50 år, og som ikke har været noget problem i HATV'erne :-/


Jeg håber vi kan blive enige om at det er nemmere at teste med vand og N2, end med N2O.

Mht affyringen og at holde noget koldt i en ørken.
Uanset om man skal køle N2O ned til -1.6 eller -25 deg.C ville jeg overveje at tage flydende nitrogen med. Det er billigt og nemt at håndtere.
Hvis man først har valgt at tage flydende nitrogen med er de næste liter vel ikke så stort et spring?

  • 0
  • 0

Og hvordan får man så energien fra N2O overført til fordampning af N2? Der sker stort set ingen varmeudveksling ved en væskeoverflade, så selv om man spøjter kold N2 ind i N2O tanken, sker der næsten ingen opvarmning af N2 og tilsvarende nedkøling af N2O.

PS. Der skal lidt af en varmeveksler til, for man har kun brændtiden af motoren til at få al effekten overført!

Desuden har man kun 3 grader C, fra trykket af N2 er 30 bar ved -150 grader C til N2 bliver super kritisk ved -147 grader C og 34 bar, og så virker VaPak baseret på N2 ialtfald ikke længere.

  • 0
  • 1

Og hvor kommer energien så fra?

Med den lange diskussion formoder jeg det var en fejl du spurgte om det. Ellers må du endelig spørge igen.

Og hvordan får man så energien fra N2O overført til fordampning af N2? Der sker stort set ingen varmeudveksling ved en væskeoverflade, så selv om man spøjter kold N2 ind i N2O tanken, sker der næsten ingen opvarmning af N2 og tilsvarende nedkøling af N2O.

Hmm Carsten fra Innovatic er åbenbart den type, der ser uoverstigelige problemer i alt og ingen løsninger. Man kunne f.eks sørge for at LN2 injiceres et stykke nede i tank. Det vil give en ret voldsom omrøring. Der er masser af andre muligheder for den innovative der ikke ser problemer alle steder.
Til gengæld giver det da endnu flere muligheder hvis din påstand om næsten ingen varmeoverføring i væskeoverflade passer. Så vil du jo kunne køre helt ned til -196 grader LN2. Sæt et varmelegeme i toppen af LN2 tank så den gasformige N2 bliver varmet kraftigt op. Så kan du pludseligt uden problem køre med 50 bar i LN2 tank (bemærk jeg tror ikke på det vil virke, men ifølge dig vil det altså)

PS. Der skal lidt af en varmeveksler til, for man har kun brændtiden af motoren til at få al effekten overført!

Ok det var så en indrømmelse af at princippet vil virke.

  • 1
  • 1

Man kunne f.eks sørge for at LN2 injiceres et stykke nede i tank. Det vil give en ret voldsom omrøring

Det er næppe nogen god idé, for N2O fryser formodentlig til is ved de temperaturer, og is er en dårlig varmeleder og endnu dårligere en N2O gas til at passere gennem en injektor.

Ved 1 bar fryser N2O ved -90,9 grader C og koger ved -88,5 grader C. Desværre kan den kalkulator, som jeg linkede til, kun angive kogepunktet ved andre tryk, men ikke smeltepunktet; men det synker næppe til under -150 grader C ved 30 bar, når kogepunktet tværtimod hæves til -1,6 grader C.

Ikke nok med at varmeveksleren skal overføre hele energien i løbet af motorens brændtid, men den må samtidig ikke køle N2O så meget ned, at det fryser. Hvordan vil du realisere en sådan varmeveksler i praksis, og hvad vil den veje?

  • 1
  • 2

Hej Carsten Kanstrup

Og hvordan får man så energien fra N2O overført til fordampning af N2? Der sker stort set ingen varmeudveksling ved en væskeoverflade, så selv om man spøjter kold N2 ind i N2O tanken, sker der næsten ingen opvarmning af N2 og tilsvarende nedkøling af N2O.


Jeg har personligt prøvet at hælde flydende N2 ned i vand. Det er indlysende at der sker en kraftig overførsel af energi.
Jeg er lidt usikker på hvad du mener med "sker stort set ingen varmeudveksling ved en væskeoverflade". Tænker du mellem en vædskeoverflade og gassen der står over den?
Når man hælder flydende N2 ned i anden vædske kan man overveje om der vil være en Leidenfrost effekt. Men min personlige erfaring er at overførslen er hurtig og det er trods alt med en temperatur forskel på cirka 120 deg.

Hej Benny

Man kunne f.eks sørge for at LN2 injiceres et stykke nede i tank. Det vil give en ret voldsom omrøring.


Vi snakker om en 30 gange volumeforøgelse. Jeg tror den korrekte betegnelse vil være eksplosiv omrøring. Og nej det synes jeg er en dårlig løsning på et problem, der ikke er reelt.

Hej Carsten Kanstrup

Det er næppe nogen god idé, for N2O fryser formodentlig til is ved de temperaturer, og is er en dårlig varmeleder og endnu dårligere en N2O gas til at passere gennem en injektor.


Når man hælder flydende N2 i vand observeres isdannelse. Så det kan være et reelt problem.
Der er del lokale og dynamiske effekter ved både Vapak og Vapak via N2, som kun kan afdækkes ved test. Hvilket så bringer mig til at det er væsentlig nemmere at teste med N2 end med N2O.

Desuden har man kun 3 grader C, fra trykket af N2 er 30 bar ved -150 grader C til N2 bliver super kritisk ved -147 grader C og 34 bar, og så virker VaPak baseret på N2 ialtfald ikke længere.


Vil man have mere end 4 barg margin på tankene?

  • 1
  • 0

Jeg tror det er en god ide, men du skal være velkommen til at efterprøve om det går galt.

Jeg synes i stedet, at du skal oplyse mig om frysepunktet/smeltepunktet for N2O ved 30 bar tryk. Det tal må du jo selvfølgelig kende, når du foreslår, som du gør, for hvis det kun ligger omkring 3 grader lavere end kogepunktet, som det er tilfældet ved 1 bar, får du jo svært ved at sænke temperaturen af N2O 24 grader C, som beregnet af Niels Peter Jensen, uden at det fryser.

  • 1
  • 3

Jeg er lidt usikker på hvad du mener med "sker stort set ingen varmeudveksling ved en væskeoverflade". Tænker du mellem en vædskeoverflade og gassen der står over den?

Ja, for det var jo det, Benny oprindelig ville - indtil han efter min kommentar ændrede princippet til at boble N2 gennem N2O!

Når man hælder flydende N2 ned i anden vædske kan man overveje om der vil være en Leidenfrost effekt. Men min personlige erfaring er at overførslen er hurtig og det er trods alt med en temperatur forskel på cirka 120 deg.
...
Når man hælder flydende N2 i vand observeres isdannelse. Så det kan være et reelt problem.

Og med vand har du immervæk en forskel på op til 100 grader C mellem frysepunktet og kogepunktet; men med N2O er det kun ca. 3 grader ved 1 bar. Hvad forskellen så er ved 30 bar, aner jeg ikke, men N2O fryser til is, hvis forskellen ikke er betydelig større end de 24 grader C, som du har beregnet det nødvendige temperaturfald til, plus en sikkerhedsmargin op til de -1,6 grader C, hvor N2O i sig selv vil koge og dermed ifølge mange her skabe uoverstigelige problemer med 2-fase flow.

Vi snakker om en 30 gange volumeforøgelse. Jeg tror den korrekte betegnelse vil være eksplosiv omrøring. Og nej det synes jeg er en dårlig løsning på et problem, der ikke er reelt.

Problemet er da i høj grad reelt ud fra den forudsætning, at al effekten skal overføres inden for motorens brændtid, så enten må man acceptere denne eksplosive omrøring eller lave en avanceret og super effektiv varmeveksler, og ingen af delene synes jeg er en god idé. Indtil én eller anden med de faktiske tal kan overbevise mig om, at frysning af N2O ikke er noget problem i området 1-30 bar, tror jeg heller ikke på, at princippet kan lade sig gøre.

  • 0
  • 3

Hej Carsten Kanstrup

Jeg er lidt usikker på hvad du mener med "sker stort set ingen varmeudveksling ved en væskeoverflade". Tænker du mellem en vædskeoverflade og gassen der står over den?

Ja, for det var jo det, Benny oprindelig ville - indtil han efter min kommentar ændrede princippet til at boble N2 gennem N2O!


Jeg tror nu ikke at det var det Benny ville. Jeg tror han ville føre flydende N2 ind i toppen af henholdsvis N2O og Ispropyl tanken.

Problemet er da i høj grad reelt ud fra den forudsætning, at al effekten skal overføres inden for motorens brændtid, så enten må man acceptere denne eksplosive omrøring eller lave en avanceret og super effektiv varmeveksler


For mig at se er en "super effektiv varmeveksler", men ikke speciel avanceret, netop at hælde det ene medie ned oveni det andet. Kan det næsten blive mere direkte?

Indtil én eller anden med de faktiske tal kan overbevise mig om, at frysning af N2O ikke er noget problem i området 1-30 bar, tror jeg heller ikke på, at princippet kan lade sig gøre.


Det kræver 16.15 kJ at lave 1 l 30 barg gas ud af -150deg.C flydende N2 og det kræver 21.45 kJ at lave 1 l 30 barg gas ud -1.6 deg.C flydende N2O.
I begge tilfælde skal disse kJ komme fra N2O'en. Kan jeg anbefale at du kommer med faktiske tal, der understøtter din ide om Vapak.

  • 3
  • 0

Jeg tror nu ikke at det var det Benny ville. Jeg tror han ville føre flydende N2 ind i toppen af henholdsvis N2O og Ispropyl tanken.

Netop; men derved får han jo kun fat i energien i et meget tyndt overfladevolumen, som sikkert hurtigt ville fryse til is. Man skal have fat i den termiske energi i hele N2O volumenet, og derfor ændrede Benny sit princip til at boble N2 igennem N2O.

For mig at se er en "super effektiv varmeveksler", men ikke speciel avanceret, netop at hælde det ene medie ned oveni det andet. Kan det næsten blive mere direkte?

Nej, men heller ikke ret meget mere ineffektivt. Overfladen fryser bare til is, inden der er overført særlig meget energi.

Kan jeg anbefale at du kommer med faktiske tal, der understøtter din ide om Vapak.

Dem kan du selv finde i den udmærkede kalkulator, som jeg linkede til: http://webbook.nist.gov/chemistry/fluid/

Bare vælg Dinitogen monoxide og de enheder, du foretrækker, og vælg så i punkt 3 "Saturation properties" enten i temperaturstep eller i trykstep. Hold musen over grafens punkter for at få de præcise værdier.

Iøvrigt er idéen om VaPak ikke min. Den er 50 år gammel, som beskrevet i den anden af mine links til Holder Aerospace, som også viser en VaPak motor, der med succes er skudt af 80 gange med forskellige brændstofkombinationer. VaPak virker på trods af de påståede problemer med 2-fase flow - det er bevist!

  • 0
  • 2

Jeg synes i stedet, at du skal oplyse mig om frysepunktet/smeltepunktet for N2O ved 30 bar tryk. Det tal må du jo selvfølgelig kende, når du foreslår, som du gør, for hvis det kun ligger omkring 3 grader lavere end kogepunktet, som det er tilfældet ved 1 bar, får du jo svært ved at sænke temperaturen af N2O 24 grader C, som beregnet af Niels Peter Jensen, uden at det fryser.

Carsten hvor er det godt at vi kan få fyldt nogle huller ud i din viden. Triple point for N2O er -90,82 degC. Vands triple point er 0,01 degC. Hvad tror du smeltepunktet ca er for N2O ved 30 bar? Nu må du ikke smugkigge hvis du kan regne det ud, men som en hjælp så er den ca det samme som ved 1 bar.

  • 1
  • 0

Hej Carsten Kanstrup

Der er 2 Kanstrup'er her på debatten.

Carsten Kanstrup for 2 uger siden, som skrev:

At køle N2O ned til -40 grader C og så trykføde med nitrogen for at opnå 30 bar er i mine øjne temmelig skørt, da N2O kan gøre det meget bedre selv med naturens eget tryksætningssystem VaPak - se side 23 og de to links side 37 i mit alternative raketforslag: http://www.innovatic.dk/knowledg/diverse/R... . Køler I N2O ned til bare -1,6 grader C, hvilket kan ske ved at udnytte trykfaldet under påfyldning, får I automatisk de ønskede 30 bar, som er let at opretholde med en sikkerhedsventil indstillet til det tryk. Densiteten af N2O falder godt nok fra ca. 1070 kg/m3 ved -40 grader C til 915 kg/m3 ved -1,6 grader C, hvilket kræver en smule større tank og dermed højere vægt; men det vinder I ind mange gange i form af mindre nødvendig ullagevolumen (<10% ved VaPak mod >30% ved trykfødning) og sparet vægt til nitrogenbeholder, kølesystem, ventiler etc.

Og så Carsten Kanstrup for 3 timer siden:

men med N2O er det kun ca. 3 grader ved 1 bar. Hvad forskellen så er ved 30 bar, aner jeg ikke, men N2O fryser til is, hvis forskellen ikke er betydelig større end de 24 grader C, som du har beregnet det nødvendige temperaturfald til, plus en sikkerhedsmargin op til de -1,6 grader C, hvor N2O i sig selv vil koge og dermed ifølge mange her skabe uoverstigelige problemer med 2-fase flow.

Carsten Kanstrup for 3 timer siden afkræver samtidig en anden debattør faktiske tal.

Indtil én eller anden med de faktiske tal kan overbevise mig om, at frysning af N2O ikke er noget problem i området 1-30 bar, tror jeg heller ikke på, at princippet kan lade sig gøre.

Her må
Carsten Kanstrup for 2 uger siden komme på banen og forsvare sit forslag. Der er nogen som mener at den resterende N2O vil fryse til is.
Lad mig komme med et par hint: Se på phase diagrammer og se på N2O's triple point samholdt med frysepunktet ved 1 barg.

  • 2
  • 0

Hej Carsten Kanstrup

For mig at se er en "super effektiv varmeveksler", men ikke speciel avanceret, netop at hælde det ene medie ned oveni det andet. Kan det næsten blive mere direkte?

Nej, men heller ikke ret meget mere ineffektivt. Overfladen fryser bare til is, inden der er overført særlig meget energi.


For det første kan jeg oplyse at N2O ved 30 barg først fryser ved rundt 90 deg.C.
For det andet stiger N2Os densitet ved faldende temperatur; ca 25% fra -25 til -85 deg.C. Dette vil give omrøring.
For det tredie er en vædskeoverflade i en tank i en raket i fart næppe i ro. Dette vil give omrøring.
For det fjerde tror jeg ikke du har prøvet at se hvad der skal når man hælder en vædske ned i en anden vædske med en temperaturforskel på over 100 C.

  • 0
  • 0

Carsten Kanstrup for 2 uger siden komme på banen og forsvare sit forslag. Der er nogen som mener at den resterende N2O vil fryse til is.

Ikke forstået. Hvad mener du, problemet er, og hvad er det for en resterende N2O, du taler om? Vil du påstå, at man ikke kan have en tank med N2O, som vha. en trykreguleringsventil (sikkerhedsventil) holder trykket på 30 bar og dermed temperaturen på -1,6 grader C?

For det andet stiger N2Os densitet ved faldende temperatur; ca 25% fra -25 til -85 deg.C. Dette vil give omrøring.

Hvordan det? Temperaturen er jo nødt til hurtigt at falde i hele tanken, for ellers kan I jo ikke få frigjort den nødvendige mængde termisk energi under motorens brændtid. Der skal overføres meget store energimængder på meget kort tid!

For det tredie er en vædskeoverflade i en tank i en raket i fart næppe i ro.

Nej, men små rystelser blander altså ikke bund og top. Desuden indeholder mange rakettanke plader, da skvulperi kan påvirke rakettens styrestabilitet og derfor søges undgået.

For det fjerde tror jeg ikke du har prøvet at se hvad der skal når man hælder en vædske ned i en anden vædske med en temperaturforskel på over 100 C.

Nej, men har du set, hvad der sker, når man hælder N2 ved -150 grader C ned i -25 grader kold N2O, som fryser ved -90 grader C, og er du sikker på, at N2 ikke derved når op over -147 grader C, hvor det bliver super kritisk, så VaPak med N2 ikke længere fungerer?

Desuden glemmer I begge en vigtig pointe. Det hele handler om energi. Den energi, man bruger på noget, kan man ikke samtidig bruge på noget andet. Hvis man køler N2O ned til -25 grader C, som Benny foreslår, indeholder den væsentlig mindre termisk energi end ved -1,6 grader C, hvilket så betyder, at man ganske simpelt ikke kommer så højt op.

Der er ikke noget mere effektivt og pålideligt end VaPak i "ren" version. Systemet tilføres maksimal termisk energi, og man skal ikke ofre dødvægt i form af tryksætningsgasser med tilhørende tanke og reguleringssystemer.

  • 0
  • 2

Carsten Kanstrup for 2 uger siden komme på banen og forsvare sit forslag. Der er nogen som mener at den resterende N2O vil fryse til is.

Ikke forstået. Hvad mener du, problemet er


Problemet er at Carsten Kanstrup mener at fordampningen af N2 vil fryse N2Oen.
For lave 1 l 30 barg gas skal der bruges 16.15 kJ hvis startpunktet er flydende N2 og 21.45 kJ hvis det er flydende N2O.

For det andet stiger N2Os densitet ved faldende temperatur; ca 25% fra -25 til -85 deg.C. Dette vil give omrøring.

Hvordan det?


Det er sådan at i vædskesøjle vil vædske med højere densitet søge ned og vice versa.

For det tredie er en vædskeoverflade i en tank i en raket i fart næppe i ro.

Nej, men små rystelser blander altså ikke bund og top.

Bare det omrører de øverste cm og det øger overfladearealet.

or det fjerde tror jeg ikke du har prøvet at se hvad der skal når man hælder en vædske ned i en anden vædske med en temperaturforskel på over 100 C.

Nej, men har du set, hvad der sker, når man hælder N2 ved -150 grader C ned i -25 grader kold N2O, som fryser ved -90 grader C,


Uanset giver det mig en viden du ikke har. Hvad der præcist sker når man hælder N2 ned N2O må en test vise.

er du sikker på, at N2 ikke derved når op over -147 grader C, hvor det bliver super kritisk, så VaPak med N2 ikke længere fungerer?


Jeg kan klart sige at N2 vil nå over -147 deg.C og derved overgå til gasform. Det er sådan set hele ideen.

Desuden glemmer I begge en vigtig pointe. Det hele handler om energi. Den energi, man bruger på noget, kan man ikke samtidig bruge på noget andet.


Det handler ikke om energi, det handler om det bedste kompromis.

  • 1
  • 1

Problemet er at Carsten Kanstrup mener at fordampningen af N2 vil fryse N2Oen.

Der har da aldrig nogensinde i mit forslag været tale om andet end N2O, så jeg står 100% ved, hvad jeg skrev i mit første indlæg.

Alternativet, som de studerende ville - ikke mig - var ganske almindelig trykfødning med N2 fra en højtrykstank via en reguleringsventil - ikke VaPak med N2, som Benny vil,

Det er sådan at i vædskesøjle vil vædske med højere densitet søge ned og vice versa.

Ja, og N2 har langt lavere densitet end N2O, så den bliver over N2O overfladen.

Bare det omrører de øverste cm og det øger overfladearealet.

Men overfladearealet er stadig alt, alt for lille til at få den store energimængde overført på den korte tid. Der skal overføres adskillige kJ gennem termisk meget dårligt ledende materialer. Det kan ganske simpelt ikke lade sig gøre ved kun at udnytte overfladen.

Jeg kan klart sige at N2 vil nå over -147 deg.C og derved overgå til gasform.

Nej, for ved -147 grader C bliver trykket 34 bar, og derefter er N2 super kritisk, hvor der ikke er væske og gasfase og dermed heller ikke nogen VaPak funktion. Prøv kalkulatoren!

Desuden udløser overtryksventilen jo ved 30 bar, så det holder N2 på -150 grader C og dermed fordamper overskydende N2 lige ud i den blå luft gennem overtryksventilen i takt med, at der tilføres varme fra N2O.

Ved det oprindelige VaPak system vil trykket langsomt falde, så overtryksventilen lukker hurtigt, hvis den har været åben inden affyringen (for at reducere trykket og holde de -1,6 grader C).

  • 0
  • 2

Desuden glemmer I begge en vigtig pointe. Det hele handler om energi. Den energi, man bruger på noget, kan man ikke samtidig bruge på noget andet. Hvis man køler N2O ned til -25 grader C, som Benny foreslår, indeholder den væsentlig mindre termisk energi end ved -1,6 grader C, hvilket så betyder, at man ganske simpelt ikke kommer så højt op.

Here we go again. Varme = højde. Kors for noget sludder ville være det udtryk Kanstrup ville bruge. Din højde afhænger af motorens ISP og hvor hurtigt den kan brænde brændstoffet af.
Tager jeg fejl så vil Carsten Kanstrup få en fremtrædende plads ved SpaceX når han kan fortælle dem at Falcon 9 bliver meget mindre effektiv ved at de bruger deep cryo LOX som jo ifølge Carsten betyder at de ganske simpelt ikke kommer så højt op

  • 2
  • 1

Lige en lille korrektion, isp kan tolkes som hvor stor mængde kinetisk energi, motoren producere pr kg fremdriftsmiddel.
Den kinetiske energi som motoren producere stammer fra forbrændingsgassernes tryk og termiske energi, som igen stammer fra den kemiske reaktion som foregår i brændkammeret.
Desto varmere reaktanterne er, desto mindre energi skal der bruges på at få dem på gasform, hvilket alt andet lige betyder at der opnås lidt højere temperaturer i brændkammeret, hvilket resultere i lidt højere Isp (mit skøn er omkring 1%).
Derfor er det optimale (teoretisk set) faktisk at starte med så kolde reaktanter som muligt i tankene, for derefter at hæve deres temperatur mest muligt i et regenerativt kølesystem inden de sendes ind i brændkammeret.

/Jeppe N

  • 2
  • 0

Here we go again. Varme = højde.

Ja,netop. Der skal bruges varmeenergi på at varme N2O op og fordampe det, og den varmeenergi kan kun tages fra selve brændstoffet. Jo koldere, N2O er, jo mere brændstof skal altså derfor medbringes, og det koster på højden.

Som Jeppe Nielsen skriver:

Den kinetiske energi som motoren producere stammer fra forbrændingsgassernes tryk og termiske energi, som igen stammer fra den kemiske reaktion som foregår i brændkammeret.
Desto varmere reaktanterne er, desto mindre energi skal der bruges på at få dem på gasform, hvilket alt andet lige betyder at der opnås lidt højere temperaturer i brændkammeret, hvilket resultere i lidt højere Isp (mit skøn er omkring 1%).

Man kan også vende den om og sige, at forbrændingstemperaturen i kammeret er konstant; men der skal bruges mindre brændstof på at opnå den, så hvis man medbringer samme mængde brændstof, kommer man lidt højere op.

Ét af problemerne med at få en LOX motor stabil ikke mindst under start er jo, at man sprøjter iskold LOX ind i et brændkammer, hvor der så skal bruges en masse energi på at varme det op og fordampe det. Er kammeret koldt, som ved opstart, kan man faktisk risikere at blæse flammen ud. Så enten kan man bruge meget store mængder pyroteknik under opstart, hvilket CS faktisk har beskrevet som et problem, eller også kan man gøre, som jeg har foreslået i mit skrift med min "skærebrænderstart" - starte på atmosfærisk luft, som jo er betydelig varmere, og så langsomt skrue op for LOX, når kammeret er varmt nok til det. Atmosfærisk luft og forstøvet ethanol brænder fint og kan i princippet tændes med en tændstik.

Jeppe skriver så:

Derfor er det optimale (teoretisk set) faktisk at starte med så kolde reaktanter som muligt i tankene, for derefter at hæve deres temperatur mest muligt i et regenerativt kølesystem inden de sendes ind i brændkammeret.

Den holder i princippet ikke ud fra en ren energibetragtning, men i praksis gør den, fordi man udnytter spildvarme, som ellers på anden måde skulle fjernes. Når man gerne vil have kolde reaktanser er det fordi, de har langt højere densitet og mindre tryk, så man kan spare på tankvægten. Space X har netop deres kugleformede He tryksætningstanke monteret inden i LOX tanken for at holde dem kolde, så de ikke behøver at skulle isoleres.

Så vidt jeg husker, er rækkefølgen for fyldning så følgende:

1) Der påfyldes LOX med åben udluftningsventil (1 bar) og dermed -183 grader C.

2) Der påfyldes nu enten komprimeret He eller flydende He (ved 4 K). Ved komprimeret helium falder trykket og dermed temperaturen først, hvorefter den hæves igen, når det komprimeres i tanken, så He ender med at blive varmere end LOX. Ved flydende He, sker der ingen kompression og dermed ingen eller kun meget begrænset temperaturstigning, når trykket øges, så He ender med at være koldere end LOX.

3) Udluftningsventilen i LOX tanken lukkes og åbner først igen, hvis det ønskede tryk overskrides.

4) Hvis He er koldere end LOX, vil en trykholderventil i He tanken nu lække He på gasform til LOX tanken, efterhånden som det fordamper, hvorved trykket i LOX tanken hæves, men da temperaturen af LOX ikke ændres nævneværdigt, da det jo også er på væskeform og derfor ikke ændrer volumen, er LOX nu underafkølet (deep cryo). Hvis He er varmere end LOX, må man tryksætte LOX tanken før afgang ved at åbne ventilen "manuelt". I begge tilfælde er der ingen problemer med 2-fase flow, og man kan medbringe den absolut makimale mængde LOX.

5) Når man så tapper He af tankene til tryksætning, lader man det passere motoren for at blive varmet op, så der tilføres termisk energi, og termisk energi = højere tryk for samme mængde - præcis som ved VaPak. Den termiske energi kommer så fra den køling, man alligevel er nødt til at foretage, så her koster det ikke højde. Alternativt ville man bare på anden måde skulle slippe af med den overskydende varme, så det hele ikke smelter.

Ret mig hvis ovenstående procedure ikke er korrekt.

  • 0
  • 2

Nej, men hvis energiforbruget til N2 fordampning vil fryse N2O'en, så vil energiforbruget til fordampning af N2O også fryse N2O'en.

Sikke da noget vrøvl. N2 kan fryse N2O, fordi det har lavere temperatur; men N2O kan naturligvis ikke fryse sig selv, da fordampningsvarmen og fortætningsvarmen er nøjagtig den samme.

Ja, men den kolde del af N2O vil søge ned.

Ja, og hvor hurtigt går det så lige? Hvis ikke du får hele N2O volumenet til at bidrage med termisk energi og ikke kun overfladen, bliver det aldeles umuligt at overføre den nødvendige energimængde på den til rådighed værende tid.

Min elkogekande overfører 1,5 kW på en plade med 9 cm diameter.
Og tror mig der er ikke 100 deg. i temperatur forskel.

Nej, men der sker også en betydelig omrøring, når vandet begynder at koge. Hvis du vil have effekten overført på den korte tid, der er til rådighed, er eneste mulighed at lade det hele koge og syde eksplosivt; men hvordan undgår man så N2 i den aftappede væske?

Har du for resten koefficienten mellem N2 og N2O siden du udtaler dig så skråsikkert?

Den effekt, du kan overføre ved varmeledning, er givet ved: P = dT/R, hvor dT er temperaturdifferensen og R er den termiske modstand i K/W. R kan så beregnes ud fra den specifikke varmeledningsevne k i W/K.m som R = L/(k x A), hvor L er længden og A er arealet.

Den specifikke varmeledningsevne for gasformig N2 ved 1 bar er kun 0,0234-0,026 W/K.m, hvor vi til sammenligning er oppe på omkring 400 W/K.m for kobber. Jeg har desværre ikke data ved 30 bar og LN2; men generelt set er varmeledningsevnen for væsker og gasser meget dårlig. Prøv bare at tage et reagensglas med vand og varm det op i toppen til kogepunktet med en bunsenbrænder. Så kan du stadig røre ved bunden uden at brænde dig.

Jeg behøver ingen kalkulator for at fortælle dig at N2 hældt ovenpå N2O ikke bliver superkritisk.

Nej, ikke ved 1 bar; men N2 bliver altså super kritisk ved -147 grader C og 34 bar, og det er det, der er relevant her.

  • 0
  • 2

Carsten, du har to variabler som der skal optimeres. Køligere N2O har højere densitet som betyder at der kan medbringes væsentlig mere brændstof i tanke med samme masse, hvilket resultere i forlænget brændtid for motoren.

Hvor meget der kan vindes ved nedkøling af drivmidlerne afhænger af hvilken kombination der bruges... 10-30% ekstra drivmiddel skulle være muligt at opnå afhængig af brændstof kombinationen, hvilket groft betyder at du med samme sæt tanke kan køre motoren 10-30% længere... Det skal så balanceres op mod et lille tab i effektivitet, som følge af nedkøling.

Det er derfor relevant at sammenligne brændstof kombinationer ved at kigge på produktet af densitet(drivmidler)*Isp(drivmidler).

Jeg tror ikke at SpaceX bruger opvarmning af Helium i Falcon9, primært fordi at varme kapaciteten i LOX tankene er tilstrækkelig til at bringe flydende helium på gasform. Desuden skal der ikke bruges specielt meget helium, da tankene kun skal tryksættes for at trykføde turbo pumperne.

  • 1
  • 0

Carsten, du har to variabler som der skal optimeres. Køligere N2O har højere densitet som betyder at der kan medbringes væsentlig mere brændstof i tanke med samme masse, hvilket resultere i forlænget brændtid for motoren.

Hvor meget der kan vindes ved nedkøling af drivmidlerne afhænger af hvilken kombination der bruges... 10-30% ekstra drivmiddel skulle være muligt at opnå afhængig af brændstof kombinationen, hvilket groft betyder at du med samme sæt tanke kan køre motoren 10-30% længere... Det skal så balanceres op mod et lille tab i effektivitet, som følge af nedkøling.

Det er derfor relevant at sammenligne brændstof kombinationer ved at kigge på produktet af densitet(drivmidler)*Isp(drivmidler).

Rigtigt; men den betragtning holder kun ved pumpede motorer, hvor man kan udnytte hele tankvolumenet. Ved trykfødede motorer slipper man ikke uden om at have et ganske betragteligt ullagevolumen, for at trykket ikke skal falde for hurtigt - eller ved DPR, at trykket ikke skal falde for hurtigt, når/hvis trykgassen slipper op.

Peter Madsen påpegede i sin tid, at en given mængde trykgas incl. beholder vejer det samme, uanset ved hvilket tryk, det opbevares, så hvis du tænker dig, at man ikke har nogen trykbeholder, men et tilsvarende stort ullagevolumen fyldt med trykgas, skal man bruge en langt større og dermed tungere tank end ved VaPak, hvor densiteten godt nok er lavere, men man kun behøver under 10 % ullagevolumen.

Det, du og andre glemmer, er, at trykgas ikke er brændbar og dermed ren dødvægt, som skal slæbes med incl. beholderen. Ved VaPak kan sågar de sidste dampe udnyttes - især ved en hybridmotor, hvor man ikke har problemer med at matche flow af oxidizer og brændstof.

Jeg tror ikke at SpaceX bruger opvarmning af Helium i Falcon9, primært fordi at varme kapaciteten i LOX tankene er tilstrækkelig til at bringe flydende helium på gasform. Desuden skal der ikke bruges specielt meget helium, da tankene kun skal tryksættes for at trykføde turbo pumperne.

Ja, men selv om varmekapaciteten er stor nok, vil det da være tåbeligt ikke at udnytte den spildvarme, som alligevel skal fjernes fra motoren, for når den tilføres, kan man nøjes med en mindre mængde He - igen ud fra en ren energibetragtning. Kan man udnytte spildvarmen til noget fornuftigt, kommer man ganske simpelt højere op end ved bare at stråle den ud i verdensrummet. Varme = højde, selv om Benny ikke mener, at det er tilfældet.

  • 0
  • 1

Hej Carsten Kanstrup

Nej, men hvis energiforbruget til N2 fordampning vil fryse N2O'en, så vil energiforbruget til fordampning af N2O også fryse N2O'en.

Sikke da noget vrøvl. N2 kan fryse N2O, fordi det har lavere temperatur; men N2O kan naturligvis ikke fryse sig selv, da fordampningsvarmen og fortætningsvarmen er nøjagtig den samme.


Ikke desto mindre kan N2O fryse sig selv, det handler bare om at sænke trykket. Energien til fordampning må nødvendigvis komme fra det resterende N2O. Dette er indlysende hvis man ser på et vanligt tryk/temperatur fase diagram. Som praktisk eksempel kan man se tørisen når man fyrer en CO2 slukker af.

Ja, men den kolde del af N2O vil søge ned.

Ja, og hvor hurtigt går det så lige? Hvis ikke du får hele N2O volumenet til at bidrage med termisk energi og ikke kun overfladen, bliver det aldeles umuligt at overføre den nødvendige energimængde på den til rådighed værende tid.


Godt spørgsmål. Da N2O har en større ændring i densitet end f.eks vand vil konvektionen være tilsvarende større end i vand. Dette vender jeg ifb min elkogekande.

Min elkogekande overfører 1,5 kW på en plade med 9 cm diameter.
Og tror mig der er ikke 100 deg. i temperatur forskel.

Nej, men der sker også en betydelig omrøring, når vandet begynder at koge. Hvis du vil have effekten overført på den korte tid, der er til rådighed, er eneste mulighed at lade det hele koge og syde eksplosivt; men hvordan undgår man så N2 i den aftappede væske?


Vandet i min elkogekande optager 1.5 kW uden at det koger og syder eksplosivt. Det er faktisk noget jeg har testet i adskillige fysikforsøg og varmeoptag og konvektionen følger lærebogen.
Hvis man sammenligner det med N2O så er konvektionen mindre udtalt i vand til gengæld er varmekapaciteten større.
Varmetransmissionen når N2O varmer flydende N2 er samme princip som i min elkogekande nemlig konvektionen

Har du for resten koefficienten mellem N2 og N2O siden du udtaler dig så skråsikkert?

Den effekt, du kan overføre ved varmeledning, er givet ved: P = dT/R, hvor dT er temperaturdifferensen og R er den termiske modstand i K/W. R kan så beregnes ud fra den specifikke varmeledningsevne k i W/K.m som R = L/(k x A), hvor L er længden og A er arealet.


Du har fat i den forkerte formel.
Varmeoverførsel mellem to stoffer hedder: q = C x delta T
Hvor q er flux, C er konstanten jeg spurgte til og delta T er temperaturforskellen.
Det kræver test at finde C mellem flydende N2O og flydende N2.

Jeg behøver ingen kalkulator for at fortælle dig at N2 hældt ovenpå N2O ikke bliver superkritisk.

Nej, ikke ved 1 bar; men N2 bliver altså super kritisk ved -147 grader C og 34 bar, og det er det, der er relevant her.


Hvis man hælder man 30 barg tryk hælder -150 deg.C N2 ud på -25 deg.C N2O så kan jeg love dig at N2 ikke bliver superkritisk. N2'en fordamper.
Man kan evt forstille sig at under opstart, hvis man f.eks har tekniske problemer, at tanken med N2 bliver forvarm og man rammer de 34 barg og -147 deg.C. I så tilfælde må man bløde trykket af, fylde ny N2 på og prøve igen.
Dette er ikke anderledes end at N2O ved Vapak går hen og bliver for varm. Her er det så bare 20 gange så meget klimagas man må bløde af og efterfylde.

  • 0
  • 1

Ikke desto mindre kan N2O fryse sig selv, det handler bare om at sænke trykket.

Hvis trykket falder, vil N2O da koge. Det er jo hele idéen i VaPak.

Vandet i min elkogekande optager 1.5 kW uden at det koger og syder eksplosivt.

Det er ikke vand, men N2, der vil koge eksplosivt, som du jo selv har påpeget:

Vi snakker om en 30 gange volumeforøgelse. Jeg tror den korrekte betegnelse vil være eksplosiv omrøring. Og nej det synes jeg er en dårlig løsning på et problem, der ikke er reelt.

Problemet er stadig at få energien overført i løbet af motorens korte brændtid. Ved N2O VaPak er energien, hvor den skal være, og den skal derfor ikke flyttes; men ved N2 VaPak skal energien bringes fra N2O til N2, og det kræver en fremragende varmeveksling, der i praksis næsten kun kan foregå med den eksplosive kogning. Jeg mangler stadig at se, hvordan du eller Benny vil flytte adskillige kJ fra hele N2O volumenet til N2 på så kort tid.

Du har fat i den forkerte formel.
Varmeoverførsel mellem to stoffer hedder: q = C x delta T
Hvor q er flux, C er konstanten jeg spurgte til og delta T er temperaturforskellen.
Det kræver test at finde C mellem flydende N2O og flydende N2.

Det er da den samme formel. C = varmeledningsevnen = 1/R.

Hvis man hælder man 30 barg tryk hælder -150 deg.C N2 ud på -25 deg.C N2O så kan jeg love dig at N2 ikke bliver superkritisk. N2'en fordamper.

Ja, men kun indtil temperaturen bliver -147 grader C og trykket derfor 34 bar, som jeg jo netop skriver.

Man kan evt forstille sig at under opstart, hvis man f.eks har tekniske problemer, at tanken med N2 bliver forvarm og man rammer de 34 barg og -147 deg.C. I så tilfælde må man bløde trykket af, fylde ny N2 på og prøve igen.

Hvilket også er præcis, hvad jeg skriver:

Desuden udløser overtryksventilen jo ved 30 bar, så det holder N2 på -150 grader C og dermed fordamper overskydende N2 lige ud i den blå luft gennem overtryksventilen i takt med, at der tilføres varme fra N2O.

Man når aldrig de -147 grader C, for det forhindrer overtryksventilen. Ellers ville man nemlig meget hurtigt løbe ind i problemet med superkritisk N2, for bare 3 garders temperaturstigning er nok.

  • 0
  • 1

Hej Carsten Kanstrup

Ikke desto mindre kan N2O fryse sig selv, det handler bare om at sænke trykket.

Hvis trykket falder, vil N2O da koge. Det er jo hele idéen i VaPak.


Energien til faseændringen skal komme et sted fra og det sted er den tilbageblivende N2O.

Det er ikke vand, men N2, der vil koge eksplosivt, som du jo selv har påpeget:

Vi snakker om en 30 gange volumeforøgelse. Jeg tror den korrekte betegnelse vil være eksplosiv omrøring. Og nej det synes jeg er en dårlig løsning på et problem, der ikke er reelt.


Ja; jeg mener at N2 vil koge eksplosivt. Hvilket jo er fint og problemløst sålænge N2 ligger på overfladen og ikke er druknet ned i N2O.

Problemet er stadig at få energien overført i løbet af motorens korte brændtid. Ved N2O VaPak er energien, hvor den skal være, og den skal derfor ikke flyttes; men ved N2 VaPak skal energien bringes fra N2O til N2, og det kræver en fremragende varmeveksling, der i praksis næsten kun kan foregå med den eksplosive kogning. Jeg mangler stadig at se, hvordan du eller Benny vil flytte adskillige kJ fra hele N2O volumenet til N2 på så kort tid.


Problemet med energi overførsel er også gældende ved ren Vapak.
Energi skal flyttes og den transmission tager tid. Ved ren Vapak er delta T stort set 0.
Jeg tror du mangler, at se hvor eksplosivt N2 koger når det bliver hældt ned i vand.

Du har fat i den forkerte formel.
Varmeoverførsel mellem to stoffer hedder: q = C x delta T
Hvor q er flux, C er konstanten jeg spurgte til og delta T er temperaturforskellen.
Det kræver test at finde C mellem flydende N2O og flydende N2.

Det er da den samme formel. C = varmeledningsevnen = 1/R.


Varmeoverførsel mellem 2 stoffer er ikke det samme som varmeledning i 1 stof.
Men hvis du insisterer; hvad er så overførslen mellem flydende N2O og flydende N2?

Ja, men kun indtil temperaturen bliver -147 grader C og trykket derfor 34 bar, som jeg jo netop skriver.

Man kan evt forstille sig at under opstart, hvis man f.eks har tekniske problemer, at tanken med N2 bliver forvarm og man rammer de 34 barg og -147 deg.C. I så tilfælde må man bløde trykket af, fylde ny N2 på og prøve igen.

Hvilket også er præcis, hvad jeg skriver:

Desuden udløser overtryksventilen jo ved 30 bar, så det holder N2 på -150 grader C og dermed fordamper overskydende N2 lige ud i den blå luft gennem overtryksventilen i takt med, at der tilføres varme fra N2O.

Man når aldrig de -147 grader C, for det forhindrer overtryksventilen. Ellers ville man nemlig meget hurtigt løbe ind i problemet med superkritisk N2, for bare 3 garders temperaturstigning er nok.


Jeg tror du blander en før start og en efter start scenario sammen.
Før start varmes N2 ikke af N2O. Her kan man nå en situation hvor temperaturen bliver for høj. I modsætning til ren Vapak vil det være en forholdsvis uproblematisk situation.
Efter start vil man aldrig ramme 34 barg da trykket vil være faldende som følge af brændstofforbrug.

  • 0
  • 1

Energien til faseændringen skal komme et sted fra og det sted er den tilbageblivende N2O.

Ja, men den fryser ikke, som du påstod, at den kunne, for trykket falder jo i hele beholderen, så N2O overalt bliver for varm i forhold til trykket og derfor i stedet koger.

Problemet med energi overførsel er også gældende ved ren Vapak.

Det er det da netop ikke! Når trykket på et vilkårligt sted i N2O bliver mindre end en vis grænse, begynder de pågældende sted at koge. Varmen skal ikke flyttes nogen steder hen, og varmeledningsevnen er derfor fuldstændig ligegyldig.

Energi skal flyttes og den transmission tager tid.

Ja, men der er jo netop kun et problem ved Bennys metode - ikke ved ren VaPak, hvor tiden er 0.

Jeg tror du mangler, at se hvor eksplosivt N2 koger når det bliver hældt ned i vand.

Ja, men det viser jo netop, at princippet ikke duer, for hvis det koger på samme måde, når det bliver hældt ned på en mindst 60 grader varmere N2O overflade (i dette tilfælde 125 grader varmere), vil der blot dannes et damplag af N2 med en aldeles elendig varmeledningsevne, og så er det umuligt at få den nødvendige energi overført på den til rådighed værende tid.

Varmeoverførsel mellem 2 stoffer er ikke det samme som varmeledning i 1 stof.

Nej, men beregningen er den samme. Den kommer bare til at bestå af flere seriekoblede termiske modstande.

Før start varmes N2 ikke af N2O.

Hvorfor gør den ikke det? Når N2 er langt koldere (-150 grader C) end N2O (-25 grader C), og der derfor er 125 graders forskel, kan du da ikke undgå en energioverførsel.

Her kan man nå en situation hvor temperaturen bliver for høj.

Nej, det kan man ikke, for hvis temperaturen af N2 kommer over -150 grader C, bliver trykket større end 30 bar, og så åbner overtryksventilen.

I modsætning til ren Vapak vil det være en forholdsvis uproblematisk situation.

VaPak med ren N2O er da på ingen måde problematisk. Overtryksventilen holder trykket konstant på 30 bar, og dermed holdes temperauren på -1,6 grader C, hvilket altså er betydelig nemmere at håndtere end -150 grader C i den øverste del og -25 grader C i den nederste.

Efter start vil man aldrig ramme 34 barg da trykket vil være faldende som følge af brændstofforbrug.

Nej, for det sørger overtryksventilen for; men hvis du blokkerer den, kan du da nemt få trykket til at stige til 34 bar, hvor N2 bliver super kritisk.

Faktisk kan du ikke undgå at miste en masse energi gennem overtryksventilen, for det er umuligt at balancere varmeoverførslen så præcist, at volumenet af den genererede N2 gas svarer præcist til volumenet af den mængde N2O, der sprøjtes ind i kammeret. Genereres for lidt gas, falder trykket, og genereres for meget, fiser en masse energi lige ud i den blå luft gennem overtryksventilen. Det system er super kritisk og er afhængig af en varmevekslerfunktion, som er stort set umulig at realisere.

Med ren N2O VaPak holdes trykket inden afgang af overtryksventilen, og det tab af N2O, som det uvilkårligt medfører, kan så let opvejes ved at tilføre mere N2O fra påfyldningstanken. Så snart raketten er sendt af sted, vil trykket langsomt falde, så overtryksventilen lukker, hvis den har været åben, og dermed spilder man ingen energi.

  • 0
  • 3

Hej Carsten Kanstrup

Energien til faseændringen skal komme et sted fra og det sted er den tilbageblivende N2O.

Ja, men den fryser ikke, som du påstod, at den kunne, for trykket falder jo i hele beholderen, så N2O overalt bliver for varm i forhold til trykket og derfor i stedet koger.


Jeg håber vi kan blive enige om at når man fjerne energi så falder temperaturen. Og da du, som du selv påpeger, ikke aner hvor frysepunktet er ved 30 barg, kan den resterende N2O godt ramme frysepunktet.

Jeg tror du mangler, at se hvor eksplosivt N2 koger når det bliver hældt ned i vand.

Ja, men det viser jo netop, at princippet ikke duer, for hvis det koger på samme måde, når det bliver hældt ned på en mindst 60 grader varmere N2O overflade (i dette tilfælde 125 grader varmere), vil der blot dannes et damplag af N2 med en aldeles elendig varmeledningsevne, og så er det umuligt at få den nødvendige energi overført på den til rådighed værende tid.


For at N2 kan koge eksplosivt må der komme energi et sted fra hvilket nødvendigvis må være fra vandet. Jeg ved selvsyn set N2 koge eksplosivt og finder det mærkeligt at du skråsikkert postulerer, at det jeg har set ikke kan eksistere.

Varmeoverførsel mellem 2 stoffer er ikke det samme som varmeledning i 1 stof.

Nej, men beregningen er den samme. Den kommer bare til at bestå af flere seriekoblede termiske modstande.


Lad os ikke tærske langhalm, men kan vi blive enige om, at du ikke har koefficienten for varmeoverførslen mellem flydende N2 og N2O.

Før start varmes N2 ikke af N2O.

Hvorfor gør den ikke det? Når N2 er langt koldere (-150 grader C) end N2O (-25 grader C), og der derfor er 125 graders forskel, kan du da ikke undgå en energioverførsel.


Det gør det ikke fordi de 2 vædsker befinder sig i 2 forskellige tanke.
Det går op for mig, at du ikke har sat dig ind i hverken Bennys eller mit forslag. Må jeg anbefale, at du gør det, inden vi fortsætter samtalen?

VaPak med ren N2O er da på ingen måde problematisk. Overtryksventilen holder trykket konstant på 30 bar, og dermed holdes temperauren på -1,6 grader


Problemet opstår hvis man af anden årsag ikke er i stand til, at affyre raketten når temperaturen er nået.

  • 2
  • 0

Jeg håber vi kan blive enige om at når man fjerne energi så falder temperaturen. Og da du, som du selv påpeger, ikke aner hvor frysepunktet er ved 30 barg, kan den resterende N2O godt ramme frysepunktet.

Bare fordi jeg ikke vidste, at frysepunktet ved 30 bar er næsten identisk med frysepunktet ved 1 bar dvs. -91 grader C, betyder det da ikke, at N2O kan fryse sig selv. Det er noget forfærdelig vrøvl! Når trykket falder, falder det i hele beholderen, så alle dele kommer tættere på kogepunktet. Da frysepunktet er konstant, kommer de enkelte dele selvfølgelig også tættere på det; men der er altså 66 grader ned til det fra de -25 grader C, og uanset om det skulle nås, kan N2O altså ikke fryse sig selv.

Jeg ved selvsyn set N2 koge eksplosivt og finder det mærkeligt at du skråsikkert postulerer, at det jeg har set ikke kan eksistere.

Hvor i alverden har jeg påstået det? Jeg skriver jo tværtimod at når N2O koger eksplosivt ved kontakt med vand, gør det det nok også ved kontakt med N2O ved -25 grader C:

Ja, men det viser jo netop, at princippet ikke duer, for hvis det koger på samme måde, når det bliver hældt ned på en mindst 60 grader varmere N2O overflade (i dette tilfælde 125 grader varmere, ...

Læs dog for pokker hvad jeg skriver; men du er måske nu nået til det punkt, hvor du ikke længere kan argumentere sagligt, men i stedet begynder at lægge ord i munden på mig, som jeg ikke har sagt og ikke mener.

Lad os ikke tærske langhalm, men kan vi blive enige om, at du ikke har koefficienten for varmeoverførslen mellem flydende N2 og N2O.

Jeg kender ikke den termiske modstand mellem N2 og N2O, og der gør du heller ikke; men det er også lige meget, for den er i serie med de termiske modstande for N2 og for N2O, så selv om den skulle være 0 (uendelig godt ledende), står du stadig tilbage med den dårlige varmeledningsevne i N2 og N2O.

Det gør det ikke fordi de 2 vædsker befinder sig i 2 forskellige tanke.

Du er da nødt til at tryksætte N2O før afgang, og på det tidspunkt må du naturligvis fylde N2 ind i tanken. Trykket skal så vedligeholdes ved yderligere N2 insprøjtning; men du kan ikke vente, til motoren startes, for så er der ikke tryk nok, og det tager lang tid at få balancen til at indstille sig på de ønskede 30 bar.

Problemet opstår hvis man af anden årsag ikke er i stand til, at affyre raketten når temperaturen er nået.

Hvilket jeg jo også skriver:

Med ren N2O VaPak holdes trykket inden afgang af overtryksventilen, og det tab af N2O, som det uvilkårligt medfører, kan så let opvejes ved at tilføre mere N2O fra påfyldningstanken.

Læs dog for pokker, hvad jeg skriver. Da raketten ikke er sendt af sted på det tidspunkt, er det let at efterfylde indtil affyringsøjeblikket, så hvad er problemet? Samme problem har man jo også ved en LOX raket.

  • 1
  • 3

Varme = højde, selv om Benny ikke mener, at det er tilfældet.

@Carsten Varme er selvfølgelig en stor faktor, men lige når vi taler om 25 grader højere eller lavere ox / fuel temperatur så nej de er komplet ligegyldige med mindre man interesserer sig for flueknepperi. Du piller min statement ud af kontekst så jeg kunne som andre skrive: Læs dog for pokker hvad jeg skriver ; men du er måske nu nået til det punkt, hvor du ikke længere kan argumentere sagligt, men i stedet begynder at lægge ord i munden på mig, som jeg ikke har sagt og ikke mener.
Nå for Prins Knud og Kanstrup. Hvis ikke du allerede har ProPep kan du hente en udgave her (ProPep kan bruges til at finde Isp ved diverse typer brændstof). Jeg ved jo ikke hvilket ox fuel forhold du vil køre, men jeg har valgt 1 del isopropyl til 5 dele N2O (vægtbaseret). Ved 25 grader C giver det en Isp* på 200,12. Sænker vi temperaturen ikke 25, men 100 grader så får vi en Isp* på 199,99. Skal vi blive enige om at det har ca. samme indflydelse på sluthøjdenhøjden som farven på raketten?
Nå du tager jo aldrig fejl så vi skal jo prøve at lære dig noget så de påstande du kommer med (og ikke mindst holder på) er rigtige frem forkerte.
Vi har gang i ProPep og prøver så at køre med oxygen og hydrogen. Her prøver vi med 8kg oxygen og 1kg hydrogen. Vi tager 20 bar kammertryk og ser til vores glæde at kammertemperatur er 3494K. Det er vildt varmt og vi er glade da det også giver en Isp* på hele 272,5. Det skønne med simuleringer er at man hurtigt kan prøve noget og vi går væk fra den ideelle støkiometrisk blanding og vælger i stedet for 1kg hydrogen til bare 4kg oxygen. Kammertemperaturen "rasler" som forventet ned til "kun" 3072K. Ifølge Carsten er det jo noget skidt da temperatur = højde. Vi checker lige for en sikkerhedsskyld Isp* som nu er 316................. Jeg skulle lige tørre en kop kaffe op i min kæmpe overraskelse over at højde ikke nødvendigvis = højde.
Carsten som hjælp så får du hintet at det ikke er halen af varm udstødning der driver raketten frem, men hastigheden af hvor hurtigt udstødningen kommer bagud.

  • 2
  • 2

Ved 25 grader C giver det en Isp* på 200,12. Sænker vi temperaturen ikke 25, men 100 grader så får vi en Isp* på 199,99. Skal vi blive enige om at det har ca. samme indflydelse på sluthøjdenhøjden som farven på raketten? .....

Nej. ISP er godt nok den samme; men det er den energi, der skal bruges til at trykke N2O ud, ikke!!! Hvis vi tager en pumpet HEAT 1600, vil du måske påstå, at den "formel 1 motor" med tilhørende brændstof, som skal drive pumpen, er totalt vægtløs og ikke indgår i højderegnskabet? ISP viser bare, hvor meget motoren yder under forudsætning af et givent kammertryk; men ISP medtager ikke det energiforbrug, der skal bruges til at skabe dette kammertryk dvs. presse eller pumpe brændstof ind, og det skal naturligvis regnes med, ligesom rakettens vægt incl. trykfødningssystemet også indgår i højden.

... i min kæmpe overraskelse over at varme ikke nødvendigvis = højde.

Jo , varme, der ikke går til spilde, = højde. Det er en naturlig konsekvens af energibevarelsessætningen, og hvis du kikker på side 34 og 35 i mit skrift, vil du også se, at udstødningshastigheden i raketligningen er proportional med kvadratroden af både kammertemperaturen og det reciprokke af molekylevægten, så jo højere temperaturen er i kammeret og jo mindre molekylevægten er, jo højere kommer man. Selv i en bilmotor er varme = fremdrift, så den varme, man fjerner ved køling, er spildt bortset fra til kabineopvarmning. Derfor har man eksperimenteret med keramiske motorer, der kan køre ved højere temparatur og derfor ikke behøver køling, for så kan energien bruges til fremdrift i stedet for bare at blive sendt ud til fuglene.

  • 1
  • 3

@Carsten du skrev

Hvis man køler N2O ned til -25 grader C, som Benny foreslår, indeholder den væsentlig mindre termisk energi end ved -1,6 grader C, hvilket så betyder, at man ganske simpelt ikke kommer så højt op.

Håber du kan tilgive at jeg ikke lige forstod at det betød

ISP er godt nok den samme; men det er den energi, der skal bruges til at trykke N2O ud, ikke!!!

Her har du da naturligvis fuldstændigt ret. Når N2O er koldere skal der mindre energi til at trykke det ud da densiteten er større. Den større densitet giver også mindre og dermed lettere tanke.
Dejligt at vi kunne slutte denne diskussion med at være enige.

  • 2
  • 1

Når N2O er koldere skal der mindre energi til at trykke det ud da densiteten er større.

Nej. Energibehovet afhænger ikke af densiteten, for med hensyn til motorkraft er det antallet af kg/s, det drejer sig om - ikke antallet af liter/s.

Det er rigtigt, at når densiteten falder, og rumfanget af N2O derfor øges, kræves et tilsvarende større volumen trykgas; men når antallet af kg/s gennem injektoren skal holdes konstant, må flowhastigheden øges tilsvarende. Der er to måder at gøre det på:

1) Den lavere densitet vil i sig selv give lavere flowmodstand og dermed højere flowhastighed for et givent differenstryk.
2) Tykkere huller eller bredere sprække, hvis den lavere densitet ikke er nok i sig selv.

Begge måder reducerer modstanden i injektoren, så der skal bruges tilsvarende mindre differenstryk over den, og da energien er volumen gange tryk, er energibehovet uforandret.

Den større densitet giver også mindre og dermed lettere tanke.

Nej, for det gælder kun for pumpede motorer, som jeg har gjort rede for ovenfor.

  • 0
  • 2

Hej Carsten Kanstrup

Det er noget forfærdelig vrøvl!


Du behøver ikke skrive med fede typer eller være nedladende.

Bare fordi jeg ikke vidste, at frysepunktet ved 30 bar er næsten identisk med frysepunktet ved 1 bar dvs. -91 grader C, betyder det da ikke, at N2O kan fryse sig selv.


Her må jeg indrømme at jeg forsøgte med lidt drilleri. Det er nok hverken rette forum eller person og det må jeg undskylde.

Da frysepunktet er konstant, kommer de enkelte dele selvfølgelig også tættere på det; men der er altså 66 grader ned til det fra de -25 grader C, og uanset om det skulle nås, kan N2O altså ikke fryse sig selv.


Under −90.81 deg.C kan N2O ikke eksistere i flydende form. Hvis man sænker trykket til under 0.86 barg vil fordampningen fortsætte og sænke temperaturen yderligere. Så ja; N2O kan fryse sig selv, det handler udelukkende om tryk og temperatur. Hvilket du kan se på et standard tryk/temp phase diagram.

Jeg ved selvsyn set N2 koge eksplosivt og finder det mærkeligt at du skråsikkert postulerer, at det jeg har set ikke kan eksistere.

Hvor i alverden har jeg påstået det? Jeg skriver jo tværtimod at når N2O koger eksplosivt ved kontakt med vand, gør det det nok også ved kontakt med N2O ved -25 grader C:

Ja, men det viser jo netop, at princippet ikke duer, for hvis det koger på samme måde, når det bliver hældt ned på en mindst 60 grader varmere N2O overflade (i dette tilfælde 125 grader varmere, ...

Læs dog for pokker hvad jeg skriver; men du er måske nu nået til det punkt, hvor du ikke længere kan argumentere sagligt, men i stedet begynder at lægge ord i munden på mig, som jeg ikke har sagt og ikke mener.


Når N2 koger eksplosivt må det nødvendigvis betyde at energitransmissionen forløber hurtigt. Et eller andet sted må energien komme fra.

Det gør det ikke fordi de 2 vædsker befinder sig i 2 forskellige tanke.

Du er da nødt til at tryksætte N2O før afgang, og på det tidspunkt må du naturligvis fylde N2 ind i tanken. Trykket skal så vedligeholdes ved yderligere N2 insprøjtning; men du kan ikke vente, til motoren startes, for så er der ikke tryk nok, og det tager lang tid at få balancen til at indstille sig på de ønskede 30 bar.


Hvad er problemet? og hvad er forskellen i forhold til en ren Vapak?

Med ren N2O VaPak holdes trykket inden afgang af overtryksventilen, og det tab af N2O, som det uvilkårligt medfører, kan så let opvejes ved at tilføre mere N2O fra påfyldningstanken.

Læs dog for pokker, hvad jeg skriver. Da raketten ikke er sendt af sted på det tidspunkt, er det let at efterfylde indtil affyringsøjeblikket, så hvad er problemet? Samme problem har man jo også ved en LOX raket.


JLOX og N2 kan håndteres ved atmosfærisk tryk, hvor ved Vapak skal der efterfyldes i et tryksat system.
Jeg formoder at de studerende påtænker at fra N2O i gasform og gøre gassen flydende ved en Joule-Thomson proces. Det ser jeg ikke for mig, hvis man skal møde 30 barg. Hvordan mener du der skal efterfyldes?

  • 2
  • 0

Det er rigtigt, at når densiteten falder, og rumfanget af N2O derfor øges, kræves et tilsvarende større volumen trykgas; men når antallet af kg/s gennem injektoren skal holdes konstant, må flowhastigheden øges tilsvarende. Der er to måder at gøre det på:

Den lavere densitet vil i sig selv give lavere flowmodstand og dermed højere flowhastighed for et givent differenstryk.


Ikke nødvendigvis. Den lavere densitet medfører et større volumen, som medfører en større hastighed og dermed et større trykfald.
En varmere liquid har typisk en lavere viskositet og dermed et lavere trykfald.
Hvad der vægter tungest er lidt svært at finde data på.

Tykkere huller eller bredere sprække, hvis den lavere densitet ikke er nok i sig selv.


Nej det er ikke muligt, da man i så tilfælde ville have gjort det fra starten.

  • 2
  • 0

Under −90.81 deg.C kan N2O ikke eksistere i flydende form. Hvis man sænker trykket til under 0.86 barg vil fordampningen fortsætte og sænke temperaturen yderligere.

Hvordan det? Så skal kogepunktet jo passere frysepunktet og blive lavere, og den energi, der frigives ved frysning, svarer jo nøjagtig til fordampningsvarmen.

Det er i modstrid med energibevarelsen at noget kan fryse sig selv, for i frossen tilstand er energien lavere (der skal jo tilføres energi for at smelte det), så hvor er energien under frysning blevet af? Systemet kan kun miste energi ved at blive kølet af noget andet, som så overtager energien.

Hvordan mener du der skal efterfyldes?

På samme måde som ved en LOX raket, hvor der pga. den meget lave temperatur sker en væsentlig større fordampning. Om man holder trykket på 1 bar med en åben ventil og så efterfylder efter behov, eller holder trykket på 30 bar med en overtryksventil og gør det samme, må vel være lige meget. Hvordan de studerende har tænkt sig at gøre, ved jeg ikke.

Den lavere densitet medfører et større volumen, som medfører en større hastighed og dermed et større trykfald.
En varmere liquid har typisk en lavere viskositet og dermed et lavere trykfald.
Hvad der vægter tungest er lidt svært at finde data på.

Tykkere huller eller bredere sprække, hvis den lavere densitet ikke er nok i sig selv.

Nej det er ikke muligt, da man i så tilfælde ville have gjort det fra starten.

Hvad er ikke muligt, og hvad havde man gjort fra starten? Vha. hulstørrelsen eller spaltebredden tilpasser man da bare injektoren, så antallet af kg/s er som ønsket.

  • 0
  • 4