Hola gente , como bien describe el Titulo de este nuevo tema , quería preguntarle si alguno me podría ayudar como calcular los ángulos convergentes y divergentes de una tobera de laval .
Ademas de eso tengo algunas dudas sobre la Tobera :
Si el diámetro del tubo del motor es por Ej: 50 mm , el final del diámetro del cono divergente tiene que ser de 50 mm ? , o se puede hacer la tobera mas chica y así restarle peso ? Si se achica tiene las mismas prestaciones ? , Nose si se entendió bien la pregunta , en ese caso si no se entendió diganmen y hago un dibujo para que se entienda mejor .
Estuvo leyendo en la red , y dice que una tobera con forma acampanada tiene mas prestaciones , que una cónica . Hay alguna forma de calcular como tendría que ser la forma de la campana y sus ángulos ?
También quería saber como es la relación de el largo de la tobera con su diámetro para tener mayor prestaciones ? Creí aver leído que si es acampanada puede ser mas corta , puede ser ?
La garganta de la tobera es mejor que tenga un ancho o que directamente del cono convergente pase al divergente ?
Como hago para que no se produzca combustión erosiva ? Como tiene que ser el núcleo del Grano con respecto a la garganta de la Tobera ?
Es mejor una tobera de Grafito que una de hierro ? Si es así porque y porque la gente mayormente usa de hierro si el grafito es mas blando y mas fácil de tornear ? La tobera de grafito tiene que tener un " Porta toberas " ? Si es así como se une a este ?
Hola.
Respecto a los conos divergentes, recordé una serie de post en los cuales pregunté cosas relacionadas y tuve gentiles e interesantes respuestas.
No trata todo lo que preguntás, pero creo que las respuestas que me dieron en aquel momento merecen ser rescatadas en esta ocasión. Dejo los post en el siguiente mensaje.
Espero te resulte de utilidad.
Saludos
Hola a todos:
En esta oportunidad, dejo como adjunto el proyecto de un motor con un caño que encontré hace unos días.
Los números parecen razonables pero quisiera que lo vean ustedes. De todos modos, no está prevista una inmediata realización. No estoy apurado.
Desde ya muchas gracias y reciban mi cordial saludo.
Hasta pronto.
Eduardo
Por lo que se ve, está muy bien.
Particularmente, para iniciarme, no utilizaría azúcar ya que requiere bastante práctica. A no ser que utilices miel para facilitar el trabajo.
Realizá los cálculos para sorbitol y compará.
Como estás utilizando un Kn que te dá un diámetro de tobera de 9,5 mm. y te estás planteando un core de 14 mm. yo haría nuevamente los cálculos para disminuir el core a 10 mm.
Los cohetes impulsados con azúcar, y citando a Guillermo, “son un acto de magia; ahora están; ahora no están”.
Saludos.
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Saposapiens
Miércoles, 22 Febrero 2012, 11:13
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Gracias por tu respuesta Juan…
Elegí el azúcar por la facilidad para obtenerla en fracciones menores.
Pero sin dudas, después de haber leído tanta info en los foros, me tira más el sorbitol.
De todos modos voy a hacer los cálculos que me sugerís a ver que pasa, un tiempo de quemado más largo no vendría nada mal, verdad…
Para estos cálculos me basé en el tutorial de Javier Fernández y no modifiqué casi nada. La diferencia solo radicó en los redondeos y en la cantidad de granos (este no es un detalle menor, pero el método publicado me funcionó)
La macana de ese tipo de magia es que el “nada por aquí, nada por allá”, se da al final… jajaja
Te mando un abrazo.
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Cpignataro
Miércoles, 22 Febrero 2012, 17:50
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Las medidas del motor me parecen bastante logicas, y avalo totalmente la opinion de Juan de usar sorbitol (es mucho mas dificil que caramelize que el azucar) y de reducir el core a 10mm.
Tengo un motor muy parecido que use mas de 10 veces entre vuelos y pruebas, y anda muy bien; te adjunto la planilla para que compares y te paso los links de prueba estatica y en vuelo.
Lo unico que no entiendo bien es para que combustible esta calculado ya que veo TIPO 3.
Dale para adelante y concretalo, no te vas a arrepenti.
saludos
Gracias por la respuesta y el aliento, Claudio.
Te comento que si te fijás en la planilla SRM, en la sexta pestaña, llamada “Datos del Propelente” figuran en la última columna, llamada [Tipo 3], en azul, los datos para el cálculo de combustible de azúcar. Imagino que estarán bien…
Ah… Y la planilla no saló publicada.
Muchas gracias y hasta pronto.
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Cpignataro
Miércoles, 22 Febrero 2012, 21:16
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Gracias por la respuesta y el aliento, Claudio.
Te comento que si te fijás en la planilla SRM, en la sexta pestaña, llamada “Datos del Propelente” figuran en la última columna, llamada [Tipo 3], en azul, los datos para el cálculo de combustible de azúcar. Imagino que estarán bien…
Ah… Y la planilla no saló publicada.
Muchas gracias y hasta pronto.
No se por que no me deja adjuntarlo, me salel un mensaje qu alcance el limite de 2 MB. Si queres te la mando a tu mail
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Invitado
Viernes, 09 Marzo 2012, 21:09
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
No se por que no me deja adjuntarlo, me salel un mensaje qu alcance el limite de 2 MB. Si queres te la mando a tu mail
Si, gracias, por favor, pero tengo problemas con el mail… En cuanto lo solucione te aviso.
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Saposapiens
Viernes, 09 Marzo 2012, 21:29
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
De vuelta por acá.
Consulta
Es mejor diseño el de la derecha que el de la izquierda, verdad?
A partir del mesaje del 4 de febrero de éste año, hay un dato que me pareció interesante, y es que el cono divergente, a menos que se trabaje con presiones de cámara superiores a 1000 psi y velocidad supersónica de expansión del flujo de salida, ES INNECESARIO.
Conforme lo comenta Alex, en las condiciones habituales de operación de nuestros motores candy con presiones de cámara muy inferiores a esos 1000 psi, agregamos peso pero no mejoramos el rendimiento ni aumentamos el empuje del motor usando una tobera con falda de cono divergente.
Creo que es un dato importante que nos da Alex, y es para tener muy en cuenta. Saludos!!
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Saposapiens
Lunes, 12 Marzo 2012, 00:24
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Hola Juan Carlos
Es un dato sumamente interesante…
No solo estamos hablando de unos cuantos gramos menos, sino también de evitar un importante trabajo de tornería.
Aunque creo que el cono divergente hace lucir mejor al motor… smile jajaja
En este caso, el motor que estoy diseñando, desarrollaría una presión en los alrededores de los 955 psi así que habría que ver que tan justo es el límite de los 1000 psi.
Voy a ver si me pongo a leer el material recomendado a ver si logro sacar alguna conclusión en este caso particular.
Gracias por responder y hasta pronto.
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Saposapiens
Martes, 20 Marzo 2012, 00:28
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Hola a todos.
Sigo haciendo cuentas, jugando con planillas y haciendo dibujos, pero por sobre todo, leyendo.
Y por momentos se vuelve medio confuso. A ver si estoy en el camino correcto.
Especialmente para los aficionados a la física.
Cuál de estos tres motores sería el mejor? Qué quiero decir con mejor?
Me refiero a cuál de los tres llegaría más alto.
Los tres tienen la misma cámara de combustión y varían en el core y diámetro de garganta.
Seguramente estas variaciones modifican el peso, pero supongo que mínimamente en relación al peso total del cohete, aunque quién sabe…
Los tres se aplican al mismo modelo.
Creo tener una respuesta pero quisiera confirmar. Aquí los motores:
Motor A: I 534. Tiempo de empuje 0,748 s
Motor B: I 474. Tiempo de empuje 0,914 s
Motor c: I 498. Tiempo de empuje 0,879 s
Impulso y cantidad de movimiento tiene que ver con este asunto?
A ver si lo que pregunté y lo que pienso tiene sentido…
Un abrazo.
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Invitado
Martes, 20 Marzo 2012, 07:09
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Creo que basicamente se trata de tener el mayor empuje durante el mayor tiempo posible, de ha la importancia de que la curva de empuje sea lo mas plana posible durante el tiempo de quemado del motor. Muy poco sirve tener una curva con un pico de empuje muy alto pero de muy poca duracion 1 segundo o menos. Despues respeto a lo que vos preguntas no se.
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Invitado
Martes, 20 Marzo 2012, 16:34
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Seria mejor hacer un simulación con el cohete que vas a usar ya que hay veces te sorprenden las simulaciones, pero por los datos que das el I 534 tiene mas empuje pero menos tiempo así que volara alto pero sera como un cañita voladora …
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Invitado
Martes, 20 Marzo 2012, 18:37
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Es cierto lo de las simulaciones, a veces variando solo el delay cambia considerablemente la altura alcanzada, en el caso de los motores candy , no hay delay (por combustion del motor) pero si hay vuelo por inercia y posiblemente un empuje inicial mayor genere mas inercia, por consiguiente mas altura, de todos modos las diferencias de tiempo de quemado son minimas entre las 3 variantes. Proba con las simulaciones y despues contanos o mostranos
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Invitado
Martes, 20 Marzo 2012, 18:50
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Sobre la eleccion del motor, tenes que considerar cual es el objetivo del vuelo. Como vi en un post, una configuracion de formato de grano-Kn que de mucho empuje instantaneo, requiere un armado de cohete capaz de soportar esa aceleracion (por consiguiente un cohete mas pesado), en cambio un empuje mas moderado pero por mas tiempo, no tiene tanta exigencia sobre la estructura del cohete.
Graficamente es la diferencia entre una patada y un empujon, puede que llegues al mismo lugar, pero hay que ver como te queda el tujes (traduccion para nuestros amigos ibericos: culo).
En lo personal prefiero el mas largo tiempo de quemado posible para el requerimiento de empuje que necesito, de esa forma se paracen mas a un cohete a escala real que a una cañita voladora como bien dijeron aqui.
saludos
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Saposapiens
Jueves, 22 Marzo 2012, 13:52
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Eduardo
Antes de empezar a renegar haciendo el cono convergente de la tobera, te sugiero que leas este post
A partir del mesaje del 4 de febrero de éste año, hay un dato que me pareció interesante, y es que el cono divergente, a menos que se trabaje con presiones de cámara superiores a 1000 psi y velocidad supersónica de expansión del flujo de salida, ES INNECESARIO.
Conforme lo comenta Alex, en las condiciones habituales de operación de nuestros motores candy con presiones de cámara muy inferiores a esos 1000 psi, agregamos peso pero no mejoramos el rendimiento ni aumentamos el empuje del motor usando una tobera con falda de cono divergente.
Creo que es un dato importante que nos da Alex, y es para tener muy en cuenta. Saludos!!
Sigo con este asunto…
En el motor que estoy calculando, me aparecen valores de 988 psi, muy próximos a los valores comentados por Alex.
Y también en la planilla aparecen, en la pestaña “Performance” de SRM, los datos resaltados en amarillo en la imagen.
Pareciera que la velocidad de salida de los gases es supersónica… Con estos números deberíamos pensar en el cono divergente de la salida…?
A decir verdad, el valor de número de Mach parece estar fijo y solo varía el segundo en el caso de seleccionar efecto abrasivo en la garganta…
Lamentablemente, el link que Alex pone como referencia a un documento que amplía sobre el tema, si mi manejo del idioma ruso es adecuado, dejó de funcionar… D
Creo que de a poco, y gracias a los foristas, voy a terminar por cerrar el paquete este, entendiendo más o menos de que se trata todo el asunto de tirar cuetes… )
Nuevamente les dejo mis dudas y saludos cordiales.
Abrazo.
\
Invitado
Jueves, 22 Marzo 2012, 15:44
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Eduardo:
En el posteo de Alex inmediato anterior al que te cite, también aclara
"… Entonces NO HACE FALTA utilizar la geometria de la tobera Laval. Esta es para velocidades supersonicas (>M1) de los componentes gaseosos con un peso molecular suficiente bajo. … "
De lo dicho por Alex se deduce que a fin de que la tobera con cono divergente tenga un resultado efectivo no solo la presión de cámara debe ser de 1000 psi o más, sino que también el material expelido debe consistir casi por completo en gases, condición que en el caso del candy no se cumple favorablemente, ya que como explica Alex, hay componentes bifásicos en el flujo de escape que se condensan al salir de la cámara.
Si no se cumplen ambas condiciones, entiendo que el cono divergente no agrega rendimiento, al menos mensurable,y si suma peso en material.
Una muy buena y accesible explicación de como trabajan las toberas, los fundamentos de su teoría y una evaluación elemental de como evaluar una determinada tobera según como y donde se usará, la podés ver acá:
por supuesto y como la mayoría de info de estos temas, está en inglés, pero es bastante entendible. Espero te sirvan los datos! Saludos,
J.-
P.S.: después de estos posteos de Alex y de lo que hemos conversado en este post, estoy casi seguro de que el cono divergente en nuestras toberas de motores candy es inoperante, no le agrega rendimiento al motor, así que probablemente a futuro haga las toberas terminadas en la garganta o a lo sumo con un cono mínimo. Si más adelante llego a trabajar con híbridos siguiendo el trabajo de Alex, lo que sería óptimo, ahí si volveré a considerar el divergente, porque hemos visto en los videos de Alex como se forman en el escape de la tobera los “Mach diamonds” indicando el flujo supersónico.
\
Invitado
Jueves, 22 Marzo 2012, 18:21
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
P.S. después de estos posteos de Alex y de lo que hemos conversado en este post, estoy casi seguro de que el cono divergente en nuestras toberas de motores candy es inoperante, no le agrega rendimiento al motor, así que probablemente a futuro haga las toberas terminadas en la garganta o a lo sumo con un cono mínimo.
Seguramente a los fines practicos es asi pero quedan tan facheras, es como parte del tunning de la coheteria. No se si te fijaste que hay motores hibridos o compuestos que la tobera esta hecha de grafito y es un cono converegente -divergente minimo, la pieza de grafito esta alojada integramente dentro de la carcaza para protegerla del impacto del aterrizaje, seguramente cmo son motores comerciales por una cuestion economica y de peso no van a poner material de mas.
Juan Carlos: Gracias por la aclaración. Ahora recuerdo lo del flujo bifásico: no había entendido de que se trataba…
Claro: no solo tenemos gases a la salida en estos casos.
Fases: Sistemas materiales de fisicoquímica…
Incluso venía algo más preocupado porque el diseño ya había alcanzado los 1008 psi…
Y si… Adiós al cono divergente!
Unos cuantos gramos menos de material, así como tiempo y complicación en el maquinado.
Incluso un tocho más corto para comenzar a tornear.
Pero es como dice Fabián… Uno lo ve y es como que le falta… no se…
algo…
Testosterona… jajajajaja
Un abrazo y hasta pronto.
\
Invitado
Viernes, 23 Marzo 2012, 09:45
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
… Seguramente a los fines practicos es asi pero quedan tan facheras, es como parte del tunning de la coheteria. …
… Pero es como dice Fabián… Uno lo ve y es como que le falta… no se… algo…
Testosterona… jajajajaja …
Coincido por completo!! Si hay algo que visualmente define un motor cohete y lo hace inmediatamente reconocible, es la tobera!!
En las imágenes que postea Fabián, si no te dicen que son motores cohete, uno ve simplemente unos tubos y unas tapitas… Imaginate si lo que vieras fuera la falda acampanada de la tobera, en el acto lo relacionás.
Fabián, si, recordaba esos motores, no los de Aerocon, sinó otros que había, no me acuerdo bien el fabricante. Y también los motores CT y antes los Aeropol, y los Estes, y todos los motores de PN de un solo uso también tienen un mínimo cono divergente.
… pero que LINDA queda la tobera con el cono!!!
Un abrazo,
\
Saposapiens
Sábado, 12 Mayo 2012, 13:00
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Hola a todos
Estuve trabajando con la planilla SRM con el diseño que tengo en mente y a pesar de haber probado bastante, tomando notas de los resultados y sacando conclusiones, no logro mejorar la curva de este motor.
Les dejo la planilla con los datos por si están aburridos y quieren probar, viendo lo que pasa al variar los valores de core, garganta, cantidad y largo de los granos.
Me resulta algo regresiva y la presión inicial estaría medio justita, dejándome dudas sobre la confiabilidad del encendido.
Si bien el tiempo de encendido es larguito (cosa que no me disgusta para nada), la preferiría algo más plana, no tan regresiva. Mis esfuerzos en ese sentido generaron unos extraños y poco tranquilizantes escalones en el gráfico de presión.
Quizás me esté olvidando de algo… ¿Si se dan cuenta me avisan…? blink2
Desde ya muchas gracias.
Abrazo.
SpspS
\
Invitado
Domingo, 13 Mayo 2012, 15:02
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Hola Eduardo. Por lo que he podido comprobar, al diametro de la camara habria que restarle el grosor del inhibidor y en su caso tambien el del liner, ademas es siempre convaniente que el core sea mayor que el diametro de la garganta. No se me ocurre nada mas. Si hay alguien mas practico en el uso de la planilla que me corrija si estoy equivocado. Joaquim
\
Invitado
Domingo, 13 Mayo 2012, 19:48
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Proba modificar los sig datos:
Diam ext 34 mm
core 14 mm
largo segmento 75 mm
cantidad de segmentos 4
Kn 244
Asi te queda mas progresivo con baja presion en la camara y se pierde muy poco impulso total, quizas jugando un poco solo con el Kn se puede mejorar mas.
Fijate y contame que te parece
\
Saposapiens
Domingo, 13 Mayo 2012, 21:47
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Hola. Gracias por las respuestas.
Joaquin… Ahora que lo mencionas, debo admitir que no tengo claro en concepto de “liner” y que solo he considerado el inhibidor. Buen momento para sacarse las dudas, verdad?
Acaso el liner es un cilindro de cartón que contiene a los granos con inhibidor, de una sola pieza y del largo del total de la cámara de combustión? Agradeceré que me lo aclaren.
Claudio Lo que me asusta de esta configuración que proponés tanto como la que publico a continuación, con una forma más plana, es la presión inicial tan próxima a los 3 MPa o incluso menos. Cualquier baja en las prestaciones del combustible y quizás el motor no arranque… O algo así es lo que entendí de lecturas previas.
Otra cosa que no me termina de convencer es el hecho de las presiones bajas en general. Quisiera encontrar una solución intermedia entre la mía inicial y estas últimas propuestas. Siento como que estaría “desperdiciando motor”.
Estoy siendo muy metódico con el uso de la planilla, así que pienso seguir probando configuraciones de granos para esa cámara.
Cualquier aporte, desde ya agradecido. wallb
Abrazo.
(Carámba… He alcanzado mi límite de 2 MB…!!! Deberé averiguar como hacer más lugar… Publicaré la planilla en otro momento blink2 )
\
Invitado
Domingo, 13 Mayo 2012, 22:02
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
El motor que te propuse en progresivo, no plano, quizas bajando el core a 12mm en vez de 14 quede una curva mas plana y tenga un poco mas de impulso total al tener mas masa de combustible.
En el armado del motor, ademas del manguito inhibiddor de cada segmento, tenes otro recubrimiento que “envuelve” todos lo segmentos y conforma el “grano”.
En mi caso, pongo los segmentos en una hoja de papel de diario y le doy algunas vueltas bien apretadas, al mejor estilo de envolver huevos, y luego lo fijo con con de pintor.
Con respecto al encendido, el mismo mas que las presiones del motor (a meno que sea un desastre la curva, tipo una pendiente en ascenso muy pronunciada) depende mas de la buena fabricacion del combustible (molido, secado, buen mezclado) y del metodo de encendido. Hay quienes usan el ignigtor dentro de un pedazo de “pajita” lleno de polvora y anda muy bien; en mi caso, cuando fundo los segmentos, luego de retirar la varilla que forma el core le hecho un poco de polvora que se pega al interior del core. Asi lo enciendo con solo el ignigtor, y como habras visto en el video del Huanquero y otros cohetes, el encendido es instantaneo apretas el boton y ya sale volando.
Suerte y esperamos tus novedades.
\
Invitado
Lunes, 14 Mayo 2012, 08:03
Re: Proyecto A Evaluación (Motor I 534)
Estimado Eduardo:
No puedo opinar mucho porque por alguna circunstancia no puedo abrir tu archivo, pero por los datos que habías aportado oportunamente, te comento lo siguiente:
Diámetro externo del grano: 34 mm. (1 mm. de pared de inhibidor más algunas décimas para el liner (Optativo.).)
Logitud del grano para un motor plano: 57 mm.
Core: Probá con 10 mm. (Las varillas de madera se consiguen fácilmente y vienen en medidas de 2 en 2 mm.)
Kn: Te sugiero que el Kn lo coloques en función del diámetro de la garganta de la tobera. Explico un poco mejor: Al momento de maquinar la tobera se hace bastante difícil darle el diámetro a la garganta. Para ello usaremos una mecha muy bien afilada para que el diámetro sea lo más exacto posible. De allí, al llenar los datos de la planilla SRM.xls jugaremos un poco con el Kn para que el valor que coloquemos nos dé una medida de garganta que se corresponda con las mechas que disponemos. Generalmente esas medidas van de 0,25 mm. en 0,25 mm. (Ojo, hay mechas especiales de otros diámetros, pero son bastante caritas.). Suponiendo que un determinado Kn, por ejemplo 250, nos da un diámetro de garganta de 8,37 mm. (Medida bastante complicada para maquinar.), deberemos ajustar el Kn para que el diámetro de la garganta sea de 8,25 o bien 8,50 (Que corresponden a mechas de las que sí dispondremos y nosotros haremos la elección observando el resto de los valores para esos datos, fundamentalmente la presión obtenida.)
Con el tubo que usarás (40 mm. x 1,5 de pared.) no tendrás problemas, (Eso pensaba yo hasta el CATO del motor del Aconcagua.) siempre y cuando no haya una sobrepresión. Ese tubo te aguantará más de 200 kg./cm2.
Espero que los datos aportados te sean de utilidad.
Hola Eduardo , gracias por la respuesta aunque sigo teniendo muchas dudas y como el motor del cohete que quiero hacer tiene mas de 1000 psi , tengo que tratar de seguir buscando respuesta , si alguno sabe de algo mas me seria de muchas ayuda , saludos
Para calcular el motor(granos -cantidad- tamaño - tobera etc etc) bajate la planilla SRM de RICHAR NAKKA en castellano, traducida por Guillemo Descalzo administrador de este foro, y jugá con las combinaciones hasta lograr el motor deseado.
Hola KUNTZIUS , ya tengo el SRM , pero este solo calcula el orifio de la garganta de la tobera y lo que quiero averiguar en los ángulos de los conos convergentes y divergentes … Saludos
Fijate este trabajo. Con la planilla srm calculas Diametro incial de la garganta, area de salida de la tobera,area de la garganta y diametro de salida.
Según en su trabajo Muños: Convergente
Tal y como ya se ha comentado, la parte convergente de la tobera no es una
zona en la cual se destinen grandes esfuerzos de cálculo ya que no resulta crítica
para el flujo circulante. La mayoría de los diseños de esta parte de la tobera tienen
como objetivo unir la cámara de combustión con el resto de la tobera y admitir
los gases resultado de la combustión de los propergoles. Debido a que gran parte
de la cámaras de combustión tienen forma cilíndrica, normalmente se diseña esta
parte como una prolongación de la misma cámara de combustión.
Saludos
Además de los consejos de Juan, creo que es importante tener presente algo más.
En el viejop foro, surgió una vez este tema (si lo encuentro lo traigo para acá).
Alexander Belokurov -que en realidad es profesionhal de este área y trabaja en INVAP- explico que, en realidad, como dice Juan, el cono convergente no es tan crítico.
El cono divegente, por otra parte, si tiene gran relevancia. Este es el elemento que permite la aceleración de los gases de escape y debidamente diseñado permite que el flujo de esos gases pase de velocidades sónicas a supersónicas.
Sin embargo, esa situación solo se produce cuando LA PRESIÓN DE CÁMARA SUPERA LOS 1000 PSI. Solo con esa presión o más, el flujo de los gases en la tobera puede volverse supersónico y el cono divergente de la tobera se vuelve importante y hasta crítico para aprovechar al máximo el empuje. Una de las demostraciones visibles de esto (flujo supersónico) son los “Mach diamonds”, que se forman en el chorro de escape. Buscá en internet que hay videos donde se los ve.
Esto implica que el diseño de la cámara TAMBIÉN se vuelve crítico, porque no cualquier material es capaz de soportar y sostener ese esfuerzo estructural.
Usando combustibles hechos por nosotros, hay que cuidar mucho el márgen de seguridad pensando en posibles inconvenientes: supongamos que en un grano hubiera una burbuja o una fisura. Al funcionar el motor, el incremento del area de quemado determina también aumento en la presión de cámara, lo que aumenta la velocidad de quemado, lo que agrega mś aumento en la presión… Resultado: si está bien diseñado el motor, expulsión de la tapa o la tobera (mecanismo “fusible de sobrepresión”. Si no… expĺosión del motor.
Desconozco como has diseñado el motor, con que materiales pensas hacerlo, ni que combustible usarás. Pero te comento estos temas para que no se te escape algún detalle y resulte un problema. Un motor que estalla -sobre todo uno metálico- es algo realmente pelligroso. Por eso siempre nos recomendamos y recordamos entre nosotros lo importante que es la seguridad.
La seguridad debe estar primero que toda otra ambición, deseo, ansiedad o confianza. 1000 psi son bastantes como para hacer estallar una cámara demasiado justa en su resistencia…
Dicho todo esto, yo personalmente uso un cono con un ángulo de entre 24 y 30 grados, pero honestamente nunca he podido ver la formación de los famosos “diamantes”…
Gracias por la respuesta Juan , efectivamente este tema me importa ya que la presión del motor que estoy diseñando va a ser alrededor de 1200 Psi y el tubo resiste 1600 psi . Lo del tema de seguridad ya lo tengo resuelto y es en lo primero que pensé , ademas de mantenerme alejado , estaré atrás de una barrera de acrílico de 3 cm de espesor . Seguiré buscando información , aver si me puedo sacar las dudas que tengo , saludos
Hola.
Recordemos entonces que para que el sector divergente sea importante segun los comentarios de Alex, la presión deberá ser mayor de 1000 psi Y ADEMÁS debe haber flujo monofásico (sólo gases), lo que en los motores candy no sucede por haber otros estados a la salida.
Hasta ahora asumimos que tu motor es candy. ¿Eso es correcto…?
Y CREO RECORDAR (así que puedo estar equivocado) que aún con flujo de gases, el cono divergente con forma de campana solo es útil en el vacío del espacio.
Como resumen: si es candy, olvidar el sector divergente.
Saludos.
Hola eduardo , Tenia entendido que la forma acampanada era mas efectiva , pero con tan poca informacion creo que voy a ir descartando la forma acampanda . El Propergol que voy a Utilizar es EPOXAL . Estoy estudiando el tema ese porque tendre que modificar algunas cosas ya que la resina que se utiliza en la formula original , en Argentina no esta , asi que estoy voy a hacer pruebas estaticas para caracterizar el nuevo propegol , ahora estoy en espera de que lleguen los quimicos … Aunque nose si este se hace solo en gases . Saludos
Como dice Eduardo, la “campana” en la sección divergente de la tobera, y en general la falda, tienen sentido en motores destinados a funcionar a grandes alturas o directamente en el vacío. Ver por ejemplo el tamaño y la forma de las “campanas” de los motores del módulo de servicio de los Apolo (campana generosamente larga), comparada con las de los motores principales de primera etapa del Saturno (campana apenas insinuada, casi son dos conos de distinto ángulo unidos).
En concreto, para nuestros motores (candy y similares) que funcionan casi todo su tiempo de empuje casi a nivel de superficie, poca o ninguna influencia tendría la falda de la tobera.
Gracias por la respuesta Juan Carlos , otro consulta , es medio dificil de explicar pero hare lo mejor posible . El Ag/As tiene que ser alrededor de 9 ?Donde : Ag=Area de garganta y As= ( Area del “Circulo” de salida de la parte divergente , no se como explicarlo bien jaja ) . Otra cosa , por ejemplo : Tenemos un tubo de 32 mm , el final de la tobera no tiene que ser de 32 mm o si ? Si no tiene que ser así , cuanto mas chica puedo hacer la tobera ? Porque lei que hay un limite porque se produce algo llamado separacion de flujo o algo por el estilo … Espero que hayan entendido algo jaja .
( Nose si es mejor armar otro tema nuevo para esto para que despues se pueda buscar bien si alguien mas lo necesita , si es asi diganmen y creo uno ) Saludos
Gracias por la respuesta Juan Carlos , otro consulta , es medio dificil de explicar pero hare lo mejor posible . El Ag/As tiene que ser alrededor de 9 ?Donde : Ag=Area de garganta y As=( Area del “Circulo” de salida de la parte divergente , no se como explicarlo bien jaja ) . Otra cosa , por ejemplo : Tenemos un tubo de 32 mm , el final de la tobera no tiene que ser de 32 mm o si ? Si no tiene que ser así , cuanto mas chica puedo hacer la tobera ? Porque lei que hay un limite porque se produce algo llamado separacion de flujo o algo por el estilo … Espero que hayan entendido algo jaja .
( Nose si es mejor armar otro tema nuevo para esto para que despues se pueda buscar bien si alguien mas lo necesita , si es asi diganmen y creo uno ) Saludos
Gracias por la respuesta Juan Carlos , otro consulta , es medio dificil de explicar pero hare lo mejor posible . El Ag/As tiene que ser alrededor de 9 ?Donde : Ag=Area de garganta y As= ( Area del “Circulo” de salida de la parte divergente , no se como explicarlo bien jaja ) . Otra cosa , por ejemplo : Tenemos un tubo de 32 mm , el final de la tobera no tiene que ser de 32 mm o si ? Si no tiene que ser así , cuanto mas chica puedo hacer la tobera ? Porque lei que hay un limite porque se produce algo llamado separacion de flujo o algo por el estilo … Espero que hayan entendido algo jaja .
( Nose si es mejor armar otro tema nuevo para esto para que despues se pueda buscar bien si alguien mas lo necesita , si es asi diganmen y creo uno ) Saludos
