Paso 4: Diseño de la boquilla - requisitos...
Características del propulsores
Para diseñar una boquilla óptima allí son algunas de las piezas de información que son necesarios. Primeros detalles del propulsor para ser utilizado deben ser conocidos. Esto incluye su "Calor específico" y la densidad teórica. El propulsor tendrá que han sido previamente caracterizados para obtener promedio ISP coeficiente tasa de quemar y quemar tasa de exponente. Para más información sobre la caracterización de motores cohete y adquisición y procesamiento de datos de prueba de quemaduras por favor ver mi Instructable sobre ese tema. Que los datos es utilizados por BurnSim para el diseño de un motor de vuelo. El calor específico de la "cámara de CP/CV" de la fórmula también es necesario para el diseño de una boquilla.
Diseño del motor
Además de características del propulsores, un motor debe ser planeado y diseñado. BurnSim es la herramienta de autor de elección para el diseño de un motor de cohete. Una vez que son características del propulsores, se puede introducir el número de granos de propulsor junto con el tamaño de base (y forma). Para calcular la presión del motor que burnsim tiene que saber el diámetro de garganta de la tobera y Kn inicial y máximo esperado. Puede utiliza Burnsim y ajuste diámetro de garganta hasta que el motor funcionará como se desee. Lo más importante es la presión máxima del caso (máximo Pc). Superior a las capacidades de presión de su hardware resultará en un CATO (falla catastrófica del motor, también conocido como una explosión). Diámetro de garganta de la boquilla, junto con la cantidad de superficie de la quemadura en el diseño del grano tendrá el mayor efecto en la presión. Algunos propulsores queman más rápido que otros y algunos con mayor sensibilidad a la presión. Casi todos los propulsores APCP queman más rápido bajo presión más alta, y esto a su vez puede conducir a fuera del control de presión.
Aunque esto es un tema algo polémico, el autor prefiere mantener la presión muy por debajo de 1000 PSI. Otros dirán que menos de 1000 PSI es un desperdicio. Debido a la posibilidad de erosión quema (lo que aumenta aún más la superficie y la presión), y la alta presión naturaleza sensible de más propulsores de la APCP, prefiero reducir el riesgo de un CATÓN, manteniendo la presión más cerca a la gama de 600 a 700 PSI, con algunas variaciones dependiendo del propulsor usado. Mi hardware para motores de 75mm no utiliza anillos y teóricamente puede manejar tanto presiones más altas, pero me parece que conseguir rendimiento adecuado para mi altura específica funcionando a presiones más bajas. Tenga en cuenta que nuestras pruebas han demostrado que con hardware de 54mm, anillos son propensos al fracaso cuando la presión excede de 1200 PSI.
También es importante tener suficiente presión para el motor arrancar y ejecutar sin bajas. Caracterización del propulsor le ayudará a identificar el Kn mínimo requerido para el motor para empezar sin bajas. En términos generales, propulsores con un pequeño porcentaje de negro de humo u otros char agregado han demostrado para iniciar más fácilmente a presiones más bajas. También fórmulas que contengan compuestos de cobre tienden a iniciar fácilmente pero se quema rápidamente y tienden a ser más sensible a la presión.
Recogida de datos
Con todo esto en mente, diseño de su motor en BurnSim. (Ver las fotos para más detalles sobre el motor usado para las fotos durante el vuelo que se muestra en la página de la introducción). Se necesitará la siguiente información de Burnsim para el cálculo de la boquilla:
- * Caso presión máxima (Pc) llamado - Max Pc en BurnSim
- * Presión atmosférica (Pe) o 14,7 PSI - llamado PSI ambiente en BurnSim
- * Boquilla diámetro de garganta - etiquetado Diámetro de garganta de tobera en BurnSum
-Nota que BurnSim también puede calcular el diámetro de salida "lo mejor" pero no se proporcionan detalles de ese cálculo.
Además de esta información de BurnSim, se necesita la siguiente información de la fórmula de propulsor:
- * Calor específico (k), llamado Cámara de CP/CV en 3 ProPEP
3 proPEP puede calcular el calor específico basado en la fórmula. Las imágenes adjuntas muestran esta información de 3 ProPEP. Usted notará que la fórmula es bloqueada para los propósitos esbozados en la introducción.
