Mój pierwszy silnik hybrydowy

[Antonio]

Cześć, będę tutaj opisywał postępy w pracy nad moim pierwszym silnikiem hybrydowym. W przeszłości robiłem już kilka silników na paliwo stałe i wszystkie działają pomyślnie. Planuję wsadzić ten silnik do rakiety typu subminimum i przekroczyć prędkość dźwięku, jednocześnie nie przekraczając apogeum 2300m, aby lot mógł odbyć się na festiwalu meteora.

Kila podstawowych informacji o silniku:
Impuls całkowity około 800Ns
Ziarno wydrukowane na drukarce 3d z ABSu
Korpus o średnicy 45mm
Zbiornik o pojemności 630cm3
Wtrysk typu swirl ze złączki hydraulicznej oraz korka z nawierconymi otworami
Czas pracy na ciekłym podtlenku około 2s
Maksymalny ciąg około 400N

Poniżej zamieszczam screenshoty z Fusion360 oraz z hrapa.

Zastanawiam się nad zwężeniem średnicy gardła dyszy z 14mm do 12mm. Zwiększy to trochę ciśnienie pracy silnika, czyli poprawi lekko ISP, co zwiększy impuls całkowity. Obawiam się, że wtedy wąż którym silnik będzie tankowany znacznie zatka dyszę co może doprowadzić do cato.

[tadeusz]

Przy wewn.wymiarach zbiornika fi41x475mm jego pojemność wyniesie 626,8cm3 tj.493g N2O przy temp.20st.C
d-0,7866g/cm3.Przy 20st.C w zbiorniku będzie ciśnienie 50bar.Nie widzę w symulacji ani temperatury ani
ciśnienia w zbiorniku.Nie wiem też czy zbiornik da się napełnić po korek.Nie ma też rozwiązania wtrysku.
Przy moim wtrysku wielopunktowym 6xfi1mm/fizastępcze 2,45/ uruchamianym przez pirozawór max.ciąg silnika
uzyskiwałem 0,15s póżniej niż przy wtrysku pojedyńczym fi2,5mm co przy starcie rakiety może mieć znaczenie.
Przydałoby się więcej danych.

[Antonio]

Program sam oblicza ciśnienie w zbiorniku w zależności od temperatury, która jest wpisana w konfiguracji. Zbiornik nie będzie napełniony pod sam korek, będzie napełniony w 90%, w momencie pisania posta nie dodałem jeszcze do modelu silnika rurki zanurzeniowej, oraz nie dodałem wtrysku.

[tadeusz]

Jaką rolę spełnia rurka zanurzeniowa?
Domyślam się,że wtrysk spełnia podwójną rolę.Od dołu służy do napełniania zbiornika /podtlenek wpływa
do zbiornika przez 6 stycznych otworów/.Od góry przy starcie podtlenek ze zbiornika wpływa do wtrysku
przez te 6 otworów stycznych,które powodują jego zawirowanie mające rozpylić N2O w KS.Ale we wtrysku
następuje rozprężanie N2O i jego mrożenie i mogą dziać się cuda.Ja przed wtryskiem fi5 dałem zawór zwrotny
mosiężny fi13 x14 /Gz1/4"/ z otworem wlotowym fi6,5mm przytkanym kulką stalową fi7,2mm na sprężynie
i otworze wyłotowym fi3,2mm. Zamiast startu silnik ciufał ok. 10minut a KSfi50x1,5x250mm PA38 stopiła się
prawie całkowicie.A miało być tak dobrze/próba wodna była udana ale H2O to nie N2O/.
Radzę przeprowadzić test wtrysku na N2O bez KS czy nie będzie się zatykał.

[Antonio]

Rurka zanurzeniowa wyznacza granicę do której zbiornik może napełnić się ciekłym podtlenkiem, tak aby 10% zbiornika zajmował gazowy podtlenek. Wątpię aby pojawiły się problemy z przepływem podtlenku przez wtrysk, ponieważ rozwiązanie to jest popularne zarówno w Polsce, jak i za granicą i działa dobrze. Do rurki zanurzeniowej (możliwe że źle przetłumaczyłem z ang. "dip tube") jest wkręcona dysza do drukarki 3d z otworem 0,4mm, która służy jako vent. W ten sposób chcę uniknąć wiercenia małych otworów. Od zewnętrznej strony zatyczki będzie wkręcona złączka pneumatyczna, do której będzie wsadzony wąż, tak aby odprowadzić wyciekający podtlenek na zewnątrz rakiety.