Silniki hybrydowe by Pomorze

[robercik]

Cześć
Dziękuję za podpowiedzi

A po co uśredniać dwie próbki? Nie taka jest definicja całki. Trzeba brać normalnie każdą wartość * (1 / sampling_rate).

No właśnie nie można podać wartości sampling rate, ponieważ część próbek zgrywa się co 0,001 s a część próbek wypada i wtedy mamy co 0,002 s.
Dlatego liczę pole pod wykresem dla każdego odstępu czasowego osobno i na koniec sumuję.
Jeśli by to rozpisać na papierze nie ma opcji - musi wyjść tak samo jak dla średniej z całego przebiegu.

Grzebałem i się dogrzebałem. Jeśli weźniemy dwie liczby z pomiaru czasu np. 20,113 s i kolejną 20,114 s widzimy że pomiędzy pomiarami upłynął czas 0,001 s.
Przynajmniej zakładałem że tak jest. Tymczasem jeśli zwiększyć rozdzielczość wyświetlania do kilkunastu miejsc po przecinku okaże się, że excel wyliczył nam

0,00100000000000122 s !

Masakra....

Proszę Was, jeśli macie excela lub inny open office o sprawdzenie czy wasze arkusze kalkulacyjne też robią takie błędy.
Tak samo zachowuje się mój arkusz open office. Natomiast jeśli przemnożymy te liczby przez tysiąc i działamy na liczbach naturalnych, żadnych takich cyrków nie ma.
Problem jest z operacjami zmiennoprzecinkowymi, procesor?

pzdr

[rawsock]

Tak to jest ograniczenie dokładności liczby zmiennoprzecinkowej. Można to obejść tak jak ty zrobiłeś jeżeli z góry wiadomo jaki jest interwał.

No właśnie nie można podać wartości sampling rate, ponieważ część próbek zgrywa się co 0,001 s a część próbek wypada i wtedy mamy co 0,002 s. Dlatego liczę pole pod wykresem dla każdego odstępu czasowego osobno i na koniec sumuję.

Ale to nic nie zmienia. Czas jest czas, próbka jest próbka. Jeżeli próbka wypadła, to jej problem. Raz że nie powinno to zmieniać metodologii liczenia dla próbek które nie wypadły, a dwa że to zależy z jakiego powodu wypadły. Jeżeli dlatego że tak sensor podawał, to nic nie trzeba uśredniać bo to już jest pomiar uśredniony na przestrzeni 0,002s. A jeżeli wypadło bo sensor podawał co 0,001 ale rejestracja zawiodła i chcemy zainterpolować wypadłą próbkę, to można to zrobić ale to powinno dotyczyć wyłącznie tej wypadniętej.
Tak czy inaczej zmienia to wynik jedynie do wartości 7653.

[rawsock]

(Czy "szybki" i mocny blask światła nie przeszkadza?
A może wzorem spawczy jakieś filtry znalazłyby zastosowanie ?)

Generalnie nie przeszkadza bo można ustawić programowo praktycznie dowolny czas naświetlania. Problem polega na tym że przed odpaleniem nie wiadomo jaki ustawić .

[robercik]

Cześć

Tak to jest ograniczenie dokładności liczby zmiennoprzecinkowej.

Sprawdzałem na kilku laptopach i systemach operacyjnych - wszędzie jest to samo.
Co ciekawe dodatkowe wartości dodają się lub ujmują od 14 miejszca po przecinku.
W zasadzie wystarczy zaokrąglić wynik do 14 miejsca po przecinku i wówczas jest ok.
Natomiast nie zmienia to w zasadzie wyniku - jakieś pojedyncze Ns.

Jeśli by to rozpisać na papierze nie ma opcji - musi wyjść tak samo jak dla średniej z całego przebiegu.

Tyle że wyłącznie dla stałej częstotliwości próbkowania. Metoda średniego ciągu razy czas trwania ciągu daje ten sam wynik jeśli mamy wszystkie próbki.
Ponieważ przy przebiegu z powypadanymi próbkami do średniej nie wchodzą brakujące próbki - metoda zaniża wynik. Należałoby zinterpolować brakujące próbki, zsumować z pozostałymi i dopiero obliczyć średni ciąg. Nie jest to jednak potrzebne w metodzie całkowania wykresu z danymi takimi jakie są - czas jest czas a próbka jest próbka

Mogę zatem podać wyniki testu:

7656 [Ns] Impuls całkowity
3,48 [kg] zużyty N2O
0,92 [kg] zużyte paliwo (w tym 850 g ziarna, reszta to silikon i komora dopalania)
4,40 [kg] zużyty materiał pędny w sumie
1742 [Ns/kg] impuls jednostkowy (lub 177,5 s)
3,80 [] współczynnik O/F
79,2 [%] zawartość procentowa utleniacza

Jak widać ponownie uzyskaliśmy zbyt bogatą mieszankę, poniżej 80%. Zastanawia jednak niski impuls właściwy. Prównując wrażenia z poprzednią próbą, ciśnie się pytanie o wysoki impuls jednostkowy w teście nr6.

pzdr

[KSard]

Wspaniale Wam idzie - tylko pozazdrościć

Test nr 7 wypadł chyba najlepiej.

[robercik]

Cześć

Test nr 7 wypadł chyba najlepiej.

Jak do tej pory faktycznie jest to najbardziej udana próba, stabilne spalanie, brak usterek, wytrzymały też wszystkie uszczelnienia.
Nie trzeba nic remontować, wystarczy złożyć silnik z nowym ziarnem.

Poniżej przedstawiam porównanie testu 6 i testu 7:



Jak wspominałem zmienił się tylko przekrój i mocowanie wtrysku.
W teście 6 ekwiwalent średnicy wtrysku wynosił 14mm, po jego zerwaniu można uznać że średnica wtrysku była taka jak rury zasilającej czyli 15mm.
W teście 7 ekwiwalent średnicy wtrysku wynosił do końca 11,2 mm co nieznacznie tylko wpłynęło na ciśnienie w komorze dopalania.

Nie chce mi się wierzyć, że ciąg różni się aż o 1000N.
Taki sam procentowy udział utleniacza, taki sam ubytek ziarna, takie same ciśnienia a impuls jednostkowy zmniejsza się o ponad 16%.
Dodatkowo jeśli porównać filmy z pracy silnika, w prawdzie z różnych ujęć, jednak wydaje się że w teście 6 po ustabilizowaniu się ciągu po utracie wtrysku wygląda to tak samo jak na filmie HD z testu 7. Ale to tylko gdybanie.

(2013.05.27 dopisane: wykres testu nr 6 zawiera gruby błąd, wyjaśnienie w opisie testu nr 14 - ciągi są porównywalne)

pzdr

[przemo]

Świetna robota!
Panowie jak zwykle gratulacje

Nie chce mi się wierzyć, że ciąg różni się aż o 1000N.
Taki sam procentowy udział utleniacza, taki sam ubytek ziarna, takie same ciśnienia a impuls jednostkowy zmniejsza się o ponad 16%.
Dodatkowo jeśli porównać filmy z pracy silnika, w prawdzie z różnych ujęć, jednak wydaje się że w teście 6 po ustabilizowaniu się ciągu po utracie wtrysku wygląda to tak samo jak na filmie HD z testu 7. Ale to tylko gdybanie.

Z góry sorry za może głupie pytanie, ale czy oba wykresy są na pewno jednakowo wyskalowane wg osi czasu?
Wydawać by się mogło że przy mniejszym wtrysku "zrzut" utleniacza (spadek ciśnienia w butli) powinien zabrać ciut więcej czasu.
Chociaż z drugiej strony test nr6 miał czkawkę więc tak jak pisałeś nie ma co gdybać.

Jeszcze raz gratulacje za udany test. Silnik zamruczał wyśmienicie.

[rawsock]

Tak ma być. Spaliny z silnika rakietowego muszą mieć ujemny bilans tlenowy, czyli być palne.

Może i tak - nie znam się, ale nadal mi coś tu nie gra. Właśnie obejrzałem sobie moje nagranie z testu nr 5 i poza strzałami ani razu nie było aż tak rozczapierzonego płomienia pomimo że praca była mniej stabilna. A ciąg był większy.

[robercik]

Cześć

Z góry sorry za może głupie pytanie, ale czy oba wykresy są na pewno jednakowo wyskalowane wg osi czasu?

Oczywiście, nie ma tu żadnych kombinacji. Wykresy są punktowe, wystarczy więc w excelu zrobić "copy and paste" z jednego wykresu do drugiego i mamy podwójny wykres.

Natomiast pytanie o jakość narzędzi do akwizycji danych nasuwa się natychmiast.
Wykonaliśmy badanie liniowości wzmacniacza tensometrycznego. Sciskając przetwornik w imadle zapisaliśmy napięcie różnicowe na wyjściu przetwornika i odpowiedź przetwornika a/c.
Hamownia nie kłamie, wzmacniacz (robota Jaskiniowca) jest liniowy w całym zakresie. Dodatkowo w temperaturze -2 st.C (wychłodzony przez noc w aucie) układ pomiarowy daje wyniki pomiaru siły różniące się nie więcej niż o 1% względem normalnej temperatury.

Podjęliśmy jednak decyzję o wykonaniu identycznego testu w tej samej konfiguracji z tymi samymi parametrami.
Test nr 8 miał pokazać że nasze stanowisko pomiarowe i układ akwizycji danych dają wiarygodne wyniki.
Muszę jednak dodać że wystąpiły minimalne zmiany:
Ciśnienie w zbiorniku było niższe o 1 bar i wynosiło 50 bar.
Minimalnie powiększona została komora dopalania poprzez stoczenie 1mm wypalonego w poprzedniej próbie tekstolitu.
Wyrównany został też grafit na początku stożka wlotowego ponieważ w teście nr 7 sterczał 4mm w głąb komory dopalania (wyrównanłem to wówczas silikonem).

Przebieg próby wyglądał następująco:

http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... nd.rob.avi

http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... 8.mano.avi

http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... 60fps.mpeg

http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... obw.HD.m2t

Tym razem dał się słyszeć spory gwizd na wysokiej częstotliwości, jednak próba spełniła nasze oczekiwania:
Potwierdziła dobrą jakość i spójność danych uzyskiwanych z naszego systemu pomiarowego.



Uzyskaliśmy nieco wyższy impuls, i bardzo podobne wszystkie inne parametry testu w porównaniu z testem nr 7.

Gdzie jest 213 s ? Wtrysk, wtrysk i jeszcze raz wtrysk...

(2013.05.27 dopisane: nie było 213 s impulsu właściwego w teście nr 6, patrz opis testu nr 14)

pzdr

[robercik]

Cześć
Po serii kłopotów z zapłonem/akumulatorem/zaworem w teście nr 9 i 10, w efekcie których nastąpił zrzut samego gazu, udało się w końcu przeprowadzić prawidłowo kolejny test nr 11.
Zmiany konstrukcyjne są dwie. Pierwsza nieznaczna polegająca na całkowitym zaokrągleniu krawędzi na wejściu i wyjściu przekroju krytycznego dyszy. Druga zasadnicza zmiana dotyczy wtrysku. Dysze wtrysku zostały odchylone od osi silnika w stronę ziarna pod kątem 10 stopni (poprzedni wtrysk 25 stopni). Zrezygnowano także z zawirowywania mieszanki. Natomiast współczynnik przekrój krytyczny/przekrój wtrysku pozostał na niezmienionym poziomie równym 6. Test miał sprawdzić jaki osiągniemy współczynnik O/F w takiej konfiguracji i jak to wpłynie na wydajność silnika. Udało się utrzymać ciśnienie wzbiorniku na tym samym poziomie co w testach nr 7 i nr 8 czyli 51 [bar].

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... nd.rob.avi

FILM: http://rakiety.pomorze.pl/filmy/hybridS ... 1.mano.avi

Uzyskaliśmy dosyć zaskakujące wyniki. Wyoblenie dyszy wpłynęło wyraźnie na obniżenie "gwizdu" podczas pracy silnika. Najważniejsze jednak, że nowa konfiguracja wtrysku pozwoliła idealnie wstrzelić się we współczynnik O/F, który wyniósł 5,53 ! Oznacza to że udział procentowy utleniacza wyniósł 84,7 % tak jak sobie założyliśmy na początku. Jak się jednak okazało współczynnik O/F nie ma praktycznie wpływu na osiągi silnika przy tym samym ciśnieniu w zbiorniku i "zacisku".



Uzyskaliśmy podobnie jak w poprzednich testach impuls jednostkowy około 180 s niezależnie czy mieszanka była zbyt bogata (z udziałem utleniacza na poziomie 78 - 80 %) czy też zbyt uboga (z udziałem utleniacza na poziomie powyżej 90%). Oczywiście 85% utleniacza jest bardziej praktyczne, ponieważ z jednej strony pozwala na dłuższą pracę silnika, a więc zatankowanie większej ilości N2O i większy impuls całkowity, a z drugiej strony oszczędza grafit w dyszy.

Kolejny test już przy zwiększonym "zacisku"

pzdr