Jég és fém keverékéből készül az új rakéta üzemanyag
Jelentkezz be a hozzászóláshoz.
Vagy erre is akkor kapok választ tõled, amikor kvp-tõl arra, melyek a tungsten és a wolfram egymáshoz viszonyított elõnyei és hátrányai az izzólámpagyártásban? (kvp többször írta, hogy a két fémet eltérõ tulajdonságaik miatt más-más típusú izzólámpákban használják, de sokszori kérdésemre sem fejtette ki, ahogy a tungsten és a wolfram - nyilván eltérõ 😄 - vegyjelét sem adta meg.)
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
A B747 pedig egy olyan kismadár, ami fémbõl készült és naaagy....<#wink>#wink>
A koordinátarendszer megválasztása is trükkös dolog, ahogy írod. Ha pl. olyan koordinátarendszert választok, amely együtt mozog a példádban kidobott 10 kg-os anyaggal, akkor a "hatásfok" 100%-ra jön ki. Igaz, ez csak egyszeri alkalommal megy, folyamatos üzemnél már gyorsuló koordinátarendszert kellene választani. Aztán abbahagytam a számolgatást, mert rájöttem, ennek így nincs értelme, a gyakorlat nagyban függ a rendelkezésre álló energiamennyiségtõl és a meghajtás energiasûrûségtõl.
#67:
Lehet, hogy az effektív kilépési sebességet lényegében a kiáramlott anyagmennyiségbõl és az elért tolóerõbõl számolják vissza?
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
A 4100m/s a Saturn-V J2-es hajtómûvének 4080m/s adatából származhat.
A Shuttle SSME vákuumban 4430m/s-ot tud, nem újraindítható.
Az Atlas-V rakéták Centaur második fokozatának újraindítható RL-10-A-4 hajtómûve 4410m/s-ra képes.
A Delta-IV rakéták szintén Centaur második fokozatának szintén újraindítható RL-10-B-2 hajtómúve a fúvócsõtoldatnak köszönhetõen 4530m/s kiáramlási sebességet produkál vákuumban.
Minden fém pirofóros finom eloszlásban és az Al-nak az égési hõmérséklete sokkal magasabb a vasénál.Azért tömör állapotban nem gyullad mag a levegõn csak ha szórják, vagy iniciálják.
Turbulencia pedig van. Nem akkora, hogy a szerkezetet szétverje, de van.
A venturi csõ pedig nem rakétahajtómû, már az áramlási sebességek miatt sem.
A fzikai modellek szépek, és segítik a megértést, de a valóság ennél mindig bonyolultabb.
Képzeld el a rakétát lerõgzítve, "fékpadon". Elég benne X kg H2+O2 és kijön belõle egy 4100 m/s gázsugár. Ebbõl számoltam a hatásfokot.
Ugyanez játszódik le a világûrben is, azzal a különbséggel, hogy ott a vákum miatt nagyobb lesz a kiáramlási sebesség, mint a földfelszíni 1 bar nyomáson. (úgy tudom, hogy a 4100 m/s a vákumra érvényes, de most nem akartam ennyire részletezni.)
Pirofóros vasról hallottam (vas-oxalát felhevítés után visszamaradó, nagyon finom eloszlású vas, ami a szabad levegõn meggyullad)
De pirofóros alumínuimról még nem hallottam (nem vagyok vegyész)
A szilárd rakéta üzemanyagba bekeverve hogyan akadályozható meg, hogy a pirofóros alumínium meggyulladjon?
Pontosan azért van a Venturi alakja hogy ne így legyen.Hiszen akkor óriási turbolencia lenne.
Mirõl van szó?
Képzeljünk el egy 100 tonna tömegû ûrhajót, amint a Mars felé "hasítja az ûrt" <#nyes>#nyes>
Van benne két különbözõ hajtómû.
Az egyik kidob hátrafelé (az ûrhajóhoz képest) 100 km/s sebességgel 1 kg tömeget,
a másik pedig 10 km/s sebességgel 10 kg tömeget.
IMPULZUS szempontjából a két hajtómû egyenértékû. (Szándékosan választottam olyan adatokat, hogy az ûrhajó tömegének a megváltozását elhanyagoljuk)
FELHASZNÁLT ENERGIA szempontjából viszont nagy különbség van a két hajtómû között. Az elsõzõ 10-szer akkora energiát használt el az ûrhajó készletébõl, mint a második. Vagyis a "hatásfoka" , amit úgy is értelmezhetünk, hogy az egységnyi impulzusra esõ felhasznált energia, ez 10 szer kisebb, mint a második hajtómû esetében.
Következõ hatásfok-értelmezés a teljes ûrhajó-rendszer "hatásfoka", ez azonban teljesen koordinátarendszer-függõ.
Tegyük fel, hogy a hajtómû az elõbbi ûrhajóból kidob 10 kg anyagot, 100 km/s sebességgel. ("hátra"-felé)
Ekkor az ûrhajó megmaradó (továbbra is kb. 100t) tömege 10 m/s sebességgel gyorsul. Mennyi a hatásfok?
Elsõ pillanatban az ûrhajó sebességénem növekedését úgy vesszük, mintha állóhelybõl gyorsult volna 10 m/s-ra. Ekkor a hatásfok kb 1/10ezer. (eléggé alacsony)
Ha viszont a Naprendszerhez rögzített koordinátarendszerben számolunk, akkor (a sebességgel arányosan) nagyobb hatásfok jön ki.
Nem pontosan ott, ahol a pereme van, hanem egy kicsivel hátrébb.
Én valamikor azt tanultam, hogy a rakétahajtómûben a fúvóka legszûkebb keresztmetszetéig hangsebesség alatti áramlás van, a szûkületnél éri el a (az adott nyomású és hõmérsékletû és anyagi összetételû gázra jellemzõ) hangsebességet, és a fúvóka táguló szakaszában már hangsebesség feletti az áramlás.
Itt azonban felvetõdik bennem, hogy a hangsebességet mihez képest kell viszonyítani. Elsõ pillanatban nyilván a fúvóka-égéstér rendszerhez, de ha töprengek rajta, akkor ez a nyilvánvaló mivolta egyre csökken...
(ugyanis az áramló gázsugár középvonala nagyobb sebességgel mozog, mint a fúvóka falán csúszó réteg, egyrészt a belsõ gáztömegek a kivülebb levõkel vannak érintkzésben, másrészt a szûk fúvókanyakban sem azonos az áramlási sebesség)
Asszem, hogy az áramlástani gépekhez hasonlóan itt is elég nehéz a pontos mûködési mechanizmust megérteni, õszinte legyek, én sem értem abszolút pontosan.
A hatásfok igen érdekes kérdés, amit érdemes kicsit számolgatni.
Többféle hatásfokot is lehetne értelmezni, szerintem kezdjük a rakátahajtómû hatásfokával, ez a legtisztább és leg-egyértelmûbb.
Vegyük pl. a H2 + O2 hajtómûvet (ezt a legegyszerûbb számolni:-))
A víz képzõdéshõje GÁZ ÁLLAPOTBAN 242 kJ/mól, ami azt jelenti, hogy 1 kg gázállapotú víz keletkezése (888,9 gramm O2 + 111,1 gramm H2) 13444 kJ energiát szabadít fel.
Ez a hõenergia alakul át mozgó gázsugárrá, amelynek sebessége (valahol olvastam) 4100 m/s. (ez a maximális elérhetõ sebesség, nem biztos, hogy a többször újragyújtható és változtatható tolóerejû hajtómûvek is tudják ezt az értéket!)
1 kg tömeg, ami 4100 m/s sebességgel mozog, 8405 J energiát képvisel.
Ha elosztjuk a 8405-öt az elõbbi 13444-el, akkor 62,5% hatásfokot kapunk, ami meglepõen jó. (Sok földfelszíni hõerõgép megirigyelhetné... bár a hajtómû élettartamát már nem irigyelnék:-)
Tuti a Star Trek-es impulzushajtómûre gondolsz. Ott nem rakéták vannak, hanem valamiféle 'gyorsulás generátorok' amik mozgási energiát generálnak."
A startrek-ben az impulzus hajtomuvek Bussard ramjet-ek. A 60-as evekben ez volt a legmodernebb technologia. Egyebkent a Bussard ramjet gyorsito fokozatat manapsag vasimir hajtomunek hivjak. (a filmekben tobbszor is emlegetik a plazma vezeto magneseket) Az impulzus a nevben azt jelenti, hogy reaktiv elvu, reszecskek tomeget es mozgasi energiajat hasznalo rendszerrol van szo. Az uzemanyag ott is a reaktorbol jon, a reaktiv gaz bedig az urbeli hidrogen, amit a Bussard kollektorokkal gyujtenek. (voros foltok elol) Gyorsitas utan a plazma pedig hatul tavozik (kek foltok hatul). Vicces, de pont igy nez ki egy valodi plazmahajtomu mukodes kozben. :-)
"Tudod van egy baj a jég kása és hideg, de nem ez a baj hanem ahhoz hogy az alu oxidálódjon a víznek fel kell bomlania elõször H-re és O-ra ami akár hiszed akár nem energiát emészt fel. Akkor meg hogy lesz ebbõl üzemanyag? Megmondom ugyanúgy mint a vízzel hajtott autónál!"
Az otlet az mint a termit eseteben. Ott a vasoxid es az aluminumoxid kevereke alakul at. A lenyeg, hogy az egyik oxidhoz kepes a masik alacsonyabb energiaszinten van, ezert a folos energia felszabadul. Itt az a helyzet, hogy az aluminium oxid alacsonyabb energiaszinten van, mint a hidrogenoxid, ezert ha felbontjuk a vizet, majd aluminiumoxidda alakitjuk a felszabadulo oxigent, akkor tobb energiank marad mint amennyi a folyamat elinditasahoz kellett. Ezt kiegeszitve meg tobb tiszta oxigennel meg jobb toloerot kapunk. Egyebkent az eredeti nyilatkozatbol vilagos, hogy nem az aluminiumoxid adja a fo hajtoerot, hanem ezt csak arra hasznaljak, hogy a hidrogengazt kinyerjek a vizbol, mivel a folyekony oxigent es fagyott vizet konnyebb tarolni mint a folyekony hidrogent. Az aluminium oxidacioja ellen pedig a legjobb megoldas, ha kulon taroljak por formajaban es csak a begyujtas elott keverik ossze a jegdaraval, majd begyujtas utan az utanegetoben kerul a keverekhez az oxigen. (kis magassagban a legkorbol, urben tartalybol)
Ha nem tiszta oxigént használsz oxidálószerként, akkor a legtöbb esetben energiát kell befektetned a vegyületben lekötött oxigén felszabadításához. Ez van a víz esetén is, bár a bontáshoz valóban több energia kell, mint általában az oxidálószereknél szokásos.
"Pirofóros fém."
Köszönöm, én is tudom. Lenne idõd az ammónium-perklorát + alu reakciójának leírásához is, vagy csak a kákán keresed a csomót?
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
Pirofóros fém.
Gondolom a termit mûködését ismered. Képzeld el, ami ott történik. Az új módszer lényege, hogy vasoxid helyett 'vízbüll veszi ki a zoxigént', és hidrogén szabadul fel. Le is írják, hogy ez úgy lehetséges, hogy nagyon finom alumínium port használnak, egyébként nem is mûködne.
Ûrsikló.
Két fajta (valójában 3, de az orbitális hajtómûvek nem játszanak a pályára álláskor) hajtómû típus van az ûrsiklón. A fõhajtómûvek, amik a gép seggén vannak, 3 darab, és kifelé állnak, azok oxigén-hidrogén hajtómûvek az oxigén és a hidrogén két külön tartályban van abban a nagy narancssárga basszban. Tehát itt el van választva az üzemanyag. Ezen kívül van rajta induláskor két fehér rakéta oldalt ezek az SRB-k (Solid Rocket Booster - Szilárd hajtóanyagú gyorsító). Ezekben van ammónium perklorát. És nem szétválasztva, hanem keverve. Bemásolom az elõbb általam bemásolt linken lévõ szöveget.
"The propellant mixture in each SRB motor consists of ammonium perchlorate (oxidizer, 69.6% by weight), aluminum (fuel, 16%), iron oxide (a catalyst, 0.4%), a polymer (such as PBAN or HTPB, serving as a binder that holds the mixture together and acting as secondary fuel, 12.04%), and an epoxy curing agent (1.96%). This propellant is commonly referred to as Ammonium Perchlorate Composite Propellant, or simply APCP. This mixture develops a specific impulse of 242 seconds at sea level or 268 seconds in a vacuum."
Tehát jelenleg ezt az APCP-t használják mint üzemanyagot. És igen, az a randa valóság, hogy minden fellövéskor telefingják Florida gyönyörû trópusi egét 230 tonna sósavval. Szerencsére a kilövés az óceán fölé történik, úgyhogy kevés jut a nézõkre.
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
Elég ötletszerûen rak össze valamit, amit nem ért, aztán próbál rá valami magyarázatot keresni. Van pár cucca amit nem igazán sikerült még reprodukálnia senkinek.
Szar játék az élet de qwa jó a grafikja!
#55:
A víz disszociációjáról biztos hallottál már. Ezt megkönnyíti a jégkása amorf szerkezete, a reakciót meg elõsegíti a nanoméretû aluszemcsék igen nagy felülete.
Továbbá a folyékony üzemanyagokat is erõsen lehûtve töltik a rakétába, felmelegítésükhöz energia kell, valahogy mégis felszállnak azok a rakéták.
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
Légy szíves, próbáld már értelmezni, amit írtam. Nem azt írtam, hogy a rakétánál robbanás van, hanem azt, hogy a robbanás eléréséhez szükséges az alkotórészek minél nagyobb felülete.
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
Kérlek, olvass már kicsit figyelmesebben!
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
"A nagyobb részecskék nem égnek el gyorsan ami egy rakétánál nagyon rossz."
Ezt nem állítanám, attól függ, mennyivel nagyobbak a kérdéses részecskék. Ha robbantani akarsz, akkor lényeges a minél gyorsabb égés, de a szilárd hajtóanyagú rakétában nem az égéskamra szétrobbantása a cél.
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle_Solid_Rocket_Booster
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
Mi csökkenne? Az agyuk térfogata az igen!Ha nem égetem el az alumíniumot akkor minek van?
"A szilárd hajtóanyagú rakéta üzemanyagának 70 százalékát kitevõ ammónium-perklorát oxidálóanyagból."
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
És honnan a búgattyús vérveres kutyafaszából kerül klór (Cl) a sikló mûködésének mégcsak a közelébe is? Folyékony O-t H-t és pirofóros Al-t használ! Hol a Cl kérdezem én? Ennyire azért már nem kellene analfabétának lenni, ez általános iskolai tananyag! Még idáig hidrogénbõl és klórból keletkezik a sósav!!!
Mit táplál a hidrogén? Semmit! Általános iskolai kémia! Az oxigént most minek az elégetéséhez használják? A H-hoz vagy az Al-hoz? Mert a kettõ egyszerre nem megy ugyanis a vízben egy atom O van csak!
Ezek a feltalálók ugyan miért nem gondolkodnak el azon, miért képesek az élõlények, sõt jármûvek a földön, vízben vagy a levegõben haladni sugárhajtómû nélkül?
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
Tuti a Star Trek-es impulzushajtómûre gondolsz.
Ott nem rakéták vannak, hanem valamiféle 'gyorsulás generátorok' amik mozgási energiát generálnak. Jelenleg mindenféle dugattyús, forgattyús, megy egyéb tyûs kísérletek vannak rá. Közös bennük, hogy az impulzus a nevükben a mozgási energiából jön, nem a szakaszos üzembõl. Bár a prototípusok eléggé zakatolnak a dugattyúk forgattyúk és egyéb tyûk miatt.
Szóval próbálkoznak vele, de egyelõre nem jött össze. Többnyire mindenféle amatõr feltalálók. Vannak videók is amik mûködõ meghajtásokat mutatnak, de ezek rövidesen eltûnnek a süllyesztõben.
Pölö ez.
Én inkább a fúvóka kialakítására gondoltam, mert kicsit utánaolvastam a témának és rögtön bele is zavarodtam, annyi tényezõt kell figyelembe venni. Már azt sem sikerült pontosan megértenem, mit kell kiáramlási sebességnek tekinteni, hiszen a fúvókában változik a gáz sebessége és nekem nem világos, hol "ér véget" a fúvóka - ugye érted, mire gondolok itt.
Te is említetted a hõerõgépet, de nekem is eszembe jutott Carnot törvénye, hiszen végeredményben itt is hõenergiát alakítunk át mechanika (mozgási) energiává. A fúvókával kapcsolatban éppen a fentebb írtak miatt nem világos számomra, mekkora lehet a fúvóka maximális elméleti hatásfoka. Mit kell itt a Carnot-törvény szerinti hideg tartály hõmérsékletének tekinteni? Ha van rá idõd, kérlek, magyarázd ezt el nekem.
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)
A rezgéscsillapítást már rég kitalálták, a Project Orion megálmodói hatalmas lengéscsillapító szerkezeteket képzeltek a pusher plate (ennek csapódtak volna neki a felrobbanó atombombák által felgyorsított anyagdarabok) és az ûrhajó közé.
"ezt így 10 perc alatt gondoltam ki, nekik éveik vannak rá."
Ne fogd vissza magad, légy innovatív. Bár õszintén kétlem, hogy sikerül megdöntened az impulzusmegmaradás törvényét, de azért ne add fel. 😄
http://magyarorszag21.blog.hu/2009/04/16/p1069869 \"Terrorists may attack the open society, but only governments can abolish it.\" (The Pirate Party)