Polskie Towarzystwo Rakietowe - Amatorskie Konstrukcje Rakiet

Witam, oto mój pierwszy projekt silnika rakietowego ,który zostanie wykonany w całości z metalu. Dlatego mile widziane byłyby wszelkie uwagi i propozycje zmian w moim projekcie . Miałem już okazje projektować silniki na karmelku ale tylko z rurek pcv i tekturowych tulejek.
Do rzeczy:
-Silnik będzie działał na karmelku.
-Korpus silnika będzie wykonany z rury aluminiowej (PA38) o grubości 2mm, średnicy zewnętrznej 40mm i długości 20cm.
-Dysza zostanie wykonana ze stali nierdzewnej kwasoodpornej, a zatyczka z aluminium (PA6).
-Zatyczka i dysza zamontowana będzie w korpusie za pomocą pierścieni segera i uszczelniona oring-ami odpornymi na działanie wysokiej temperatury.
Bardzo proszę o wyrażenie swojego zdania na temat mojego projektu
Poniżej zamieszczam projekt dyszy silnika oraz jej wymiary (zamieszczam tylko projekt dyszy gdyż korpus i zatyczka to tylko
rura i kawałek metalu)

Hej,

Dokonałeś obliczeń czy robisz na czuja? Bo na szybko liczylem i masz tam zacisku ponad 400!

placydo pisze: ↑poniedziałek, 2 lis 2020, 21:52 Hej,

Dokonałeś obliczeń czy robisz na czuja? Bo na szybko liczylem i masz tam zacisku ponad 400!

A jak policzyłeś zacisk bez informacji o gemotetrii paliwa?

Jakie oringi chcesz zastosowac, bo widze ,ze nacięcia masz nieregularne.

Hej
Dzięki za szybką odpowiedź . Zacisk liczyłem na początku ale niewykluczone ,że w trakcie przeróbek zacisk uległ sporej zmianie. Korpus w założeniu ma pomieścić 3 ziarna o długości 45mm każde i średnicy 30mm (plus grubość materiału którym je zainchibuje). Jeśli chodzi o kanał w ziarnie paliwa to nie wiem czy powinien być on wydrążony tylko w pierwszym segmencie ,czy może w całym ziarnie paliwa. Nie wiem też jaką dobrać średnice kanału.
Nacięcia mam regularne. Ten pierwszy rowek z brzegu jest mocowaniem na osłonę termiczną silnika rakietowego. Co proponujecie jako materiał do inhibacji segmentów paliwa (słyszałem, że robi się to za pomocą perszpanu. Czy to dobry pomysł?).

Jednak wygląda to nieco lepiej

Tofifi pisze: ↑wtorek, 3 lis 2020, 09:30

placydo pisze: ↑poniedziałek, 2 lis 2020, 21:52 Hej,

Dokonałeś obliczeń czy robisz na czuja? Bo na szybko liczylem i masz tam zacisku ponad 400!

A jak policzyłeś zacisk bez informacji o gemotetrii paliwa?

Na szybko pozakładałem pewne parametry.
I tak popełniłem błąd bo zamiast 200mm silnik wprowadzilem 400mm i wypelnielm go paliwem

Sam projekt wygląda w miarę ok, ale żeby być w stanie powiedzieć coś więcej musisz powiedzieć o specyfice silnika. Kanał powinieneś zrobić w każdym ziarnie przez całą jego długość, a między ziarnami zachować 1-3 mm odstępów żeby umożliwić spalanie czołowe ziaren. Ja na ten przykład stosowałem jako przekładki wolnopalny lont visco 3mm rozłożony po obwodzie ziaren.

Średnica krytyczna 8mm wg szybkiej symulacji w SRM da ci niskie ciśnienie spalania w komorze na poziomie 2 - 2,5 MPa. To bardzo niskie ciśnienie, z karmelku możesz bezpiecznie wyciągnąć 3,5 MPa. Zakładając kanał 12mm, kno3 sorbitol o dobrym stopniu rozdrobnienia, powinieneś na obecnej dyszy uzyskać silnik klasy H, 147 N ciągu w czasie spalania 1,18 s (około). Z taką dyszą możesz spokojnie wydłużyć silnik o jedno, dwa ziarna, oczywiście poprzedzając to symulacją w SRM.

Co wzbudza moje wątpliwości to rowki na oringi - wyglądają na nieregularne i nieprzystosowane do ogólnie dostępnych rozmiarów. Musisz poprawić, bo będzie nieszczelność.

Dzięki verex za wręcz fachową opinią na temat mojego silnika . W dalszym ciągu projektowania natknąłem się na następujący problem. Pierścień segera żeby mógł się trzymać musi opierać się o 1mm rowek wydrążony w korpusie. Czy przy grubości korpusu 2mm wydrążenie w nim rowka na głębokość 1mm nie nadwyręży jego konstrukcji (czy w tym miejscu nie będzie za cienki?). Drugi problem wynika z tego ,że nie wiem na jaką odległość od krawędzi korpusu mam wydrążyć ten rowek (czy są jakieś sposoby na wyliczenie tej odległości?). A już ostatni problem jaki w tej chwili przychodzi mi do głowy to czy gdy ziarna paliwa są zainhibitowane to silnik potrzebuje też osłony termicznej (i z czego ją wykonać?)

Uwzględniając wszystkie poprawki w moim projekcie, przedstawiam docelowy projekt silnika rakietowego.
ziarno paliwa:
- 3 batesy o wymiarach fi 32mm i długości 48mm. Kanał 12mm. Paliwo to karmelek 65/35 (sorbitol i KNO3). Zaihibitowane 0,5mm warstwą perszpanu. Osłona termiczna wykonana z tekturowej rurki.
mocowanie dyszy i zatyczki:
- pierścienie segera W36. Rowki wydrążone 3mm od krawędzi korpusu i głębokości 1mm. Uszczelnione oringami o średnicy 28mm i grubości 3,5mm.
Dzięki za wszystkie uwagi. Mam nadzieje, że obecny projekt spełnia wymagania silnika rakietowego. Niestety nadal nie wiem co jest nie tak z rowkami na oringi . Wykonałem symulacje w arkuszu SRM (załączam jej wyniki oraz projekt silnika pod spodem).

No i wytoczone .
Po miesiącu od ostatniego postu, silnik został wytoczony.
Dysza - jej ostateczny wygląd nie różni się zbytnio od wstępnego projektu. Średnica wlotowa - 30mm, średnica krytyczna - 7mm, średnica wylotowa ok. 25mm. Kąt wlotowy to ok. 75st, a kąt wylotowy to ok. 25st. Została wykonana ze stali nierdzewnej, waży 140g (z o-ringami).
Zatyczka - w ogóle nie przypomina tej na rysunku, ale nią samą zobaczycie na zdjęciu. Została wykonana z aluminium i waży 37g (z o-ringami). Otwór widoczny na zdjęciu służy do wyciągania jej z korpusu.
Korpus - Wykonany z aluminium, waży 130g. W następnym poście zamieszczę test naziemny tego silnika.
Do następnego postu i pozdrawiam.