Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Espectacular trabajo de Javier Esteban Fernandez, publicado originalmente en: http://www.coheteriaamateur.com.ar/foro/viewtopic.php?f=25&t=2610

Javier Esteban Fernandez
2011/08/15 - 03:37

Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Gente acabo de subir este tutorial. Los invito a descargarlo, leerlo, discutirlo y mejorarlo.

Lo pueden descargar de

Les dejo el comienzo para ver si pican.
Javier Esteban Fernandez

Tutorial Diseño de un motor de propelente Candy


Resumen

La idea del presente trabajo es buscar la forma de explicar el proceso que realizo cuando estoy creando un motor, con el fin de poder transmitirlo y contestar a las personas que siempre preguntan cómo diseñar un motor.
Partiendo de la base (el cohete) hasta llegar al diseño teórico definitivo, veremos cuáles son los puntos a analizar y que herramientas podemos ir aprendiendo a manejar.

Vamos a responder diversas preguntas

• ¿Para qué quiero mi motor? Parámetros de diseño.
• ¿Qué forma tendrá nuestro motor? Geometría del grano.
• ¿Cómo se comportará este motor, andará bien? Uso de la planilla SRM.
• ¿Cómo hago la tapa y la tobera? Diseño mecánico de tapa y tobera.
• ¿Cómo hago una simulación de lanzamiento con el motor que diseñé? Archivos eng.
• ¿Y ahora qué hago? Puesta en marcha del proyecto.

Al final en el anexo se verá una recopilación de fórmulas y tips de diseño

Este es un documento en desarrollo que se enriquecerá con la ayuda de todos los que aporten ideas, nuevas formas y métodos para el diseño y también por supuesto con las nuevas preguntas que vayan surgiendo.

Ojalá este trabajo ayude a las personas que no saben cómo empezar. Qué de alguna manera les sirva de punta del hilo para ir desenrollando este hermoso mundo que es el diseño y construcción amateur de un cohete.

…………………………………………………………………………………………………

Invito a todos a discutir este documento para que tenga una mayor claridad y sea una herramienta de introducción para los que se inician.

Un Abrazo y Buenos Vuelos.

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Invitado
2011/08/15 - 07:20

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Javier
Acabo de bajar el documento y leerlo rápidamente.
Mi primera conclusión
EXCELENTE!!!

Verdaderamente un trabajo muy prolijo y detallado para iniciarse en la construcción de un motor candy.

FELICITACIONES!!!

Saludos.

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Tochi
2011/08/15 - 07:46

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Javier: en una vista rapida parece estar muy bueno !!! felicitaciones !!! y gracias por este aporte !!!
Sere ignorante pero como hago para bajarlo, porque no pude hacerlo … :frowning:

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Invitado
2011/08/15 - 08:57

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Tochi:

al hacer click en el link, te aparece una pantalla donde hay un renglón que dice “Tutorial: Diseño de un motor candy” bastante arriba justo sobre la vista previa del trabajo.

Abajo de ese renglón hay una barra de opciones entre las que está “Download”, te va a pedir tu cuenta, porque entiendo que hay que estar registrado…

Javier:

Ni bien lo baje te comento, pero de movida te adelanto que solo el hecho de generar una Guía de Iniciación ya es una muy buena idea. Y conociendo la metodicidad y prolijidad de tus trabajos, ya nomás te digo que estará excelente! Saludos, J.-

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Invitado
2011/08/15 - 10:03

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Javier

acabo de darle una leída super rápida al trabajo.

Te digo que confirma mi intuición. Si un “animalito de Dió” como yo lo entiende, nadie más tiene excusas como para dudar en adelante sobre cómo se empieza, desarrolla y termina la generación de un propulsor cohete de tipo “candy”, y como cereza de la torta, están explicados -MUY BIEN explicados- los “porqué” de cada cosa.

Es habitual que en trabajos de este tipo El autor recurra a la dogmática y simplemente diga “esto es así” sin más explicación. Es reconfortante encontrar quiEn se tome el trabajo de explicar los porqué.

La razón de la actitud diferente seguramente tiene que ver con la posición del autor. Quien no teme a la crítica, sino más bien la desea porque sinceramente espera recibir aportes que corrijan lo que pudiera estar errado, no necesita ocultar nada ni afirmarse en supuestos. Al contrario, muestra todo el proceso de razonamiento para que cualquiera pueda entender, repetir y aportar. Casi te diría que es el pesamiento científico en su pura expresión.

Si encuentro algo que me parezca que se pudiera agregar (no me da el “pinet” para corregir) te haré el pertinente pedido.

Pero en definitiva

¡¡¡FELICITACIONES Y GRACIAS!!!

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Invitado
2011/08/15 - 10:07

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Javier, recien baje el documento y lo estoy leyendo, esta EXCELENTE!!
Felicitaciones por el trabajo y muchas gracias por compartirlo, creo que en mi caso va a ser una valiosa herramienta para cuando encare el primer experimental.

Saludos.

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Invitado
2011/08/15 - 10:15

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Javier, muy buen aporte, felicitaciones

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Tochi
2011/08/15 - 10:16

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Tochi

al hacer click en el link, te aparece una pantalla donde hay un renglón que dice “Tutorial Diseño de un motor candy” bastante arriba justo sobre la vista previa del trabajo.

Abajo de ese renglón hay una barra de opciones entre las que está “Download”, te va a pedir tu cuenta, porque entiendo que hay que estar registrado…

Javier

Ni bien lo baje te comento, pero de movida te adelanto que solo el hecho de generar una Guía de Iniciación ya es una muy buena idea. Y conociendo la metodicidad y prolijidad de tus trabajos, ya nomás te digo que estará excelente! Saludos, J.-

Entiendo que tambien podes hacerlo desde Facebook pero no entendí como …

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Invitado
2011/08/15 - 10:37

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Tochi, se me hace que no.

Me parece que lo que te dice es “compartir” en Facebook, pero no descargarlo. Si es que se puede descargar de otra forma que estando inscripto en Slideshare, al menos yo estoy igual que vos… en el horno. Abrazo!

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Invitado
2011/08/15 - 11:02

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Esta bueno después hago preguntas!!! Si no hay drama.
Si desde el facebook lo baje te pide usuario y clave del mismo, sin más cosas.

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Invitado
2011/08/16 - 09:16

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Gracias muchachos por las apreciaciones.

En verdad es un documento como para empezar. Tiene simplificaciones y cosas que deberían profundizarse más. Por ejemplo las partes de cálculos mecánicos, de esfuerzos. tensiones de ruptura o corte, etc. Pero es un primer trabajo de acercamiento al tema.

Espero con el tiempo ir mejorándolo. No estoy a la altura de los grandes escritores del tema, pero sentí que tenía algo para decir y que podría servir mi granito de arena.

Los que deseen aportar acerca de como profundizar o sobre cosas que no se entiendan. Adelante!!

El conocimiento lo hacemos entre todos. Incluso con las críticas.

Un Abrazo y Buenos Vuelos.

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Invitado
2011/08/18 - 15:26

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Un colega me hizo algunas preguntas, y voy a responder en este tópico y rn general pués me parecieron que aportan a todos. Mis respuestas van en azul.

En el cálculo de presión de rotura
Usted comenta

Que la presión de trabajo es de 6Mpa con factor de seguridad de 5 con una Pr de 30Mpa sino se cumple reemplazar el caño.
Pero en el cálculo superior da un Pr de 101.7Mpa

No lo comprendo!!!

Tiene razón; está mal redactado el párrafo

La frase
“Nuestro motor va a trabajar a lo sumo a 6 MPa y como mínimo recomiendo un factor de seguridad de 5, es decir Pr = 30 MPa. Si esto no se cumple buscaremos otro caño.”
Debería ir antes de los cálculos, como un compromiso más del diseño. Ninguna cámara por debajo de una Presión de rotura de 30 MPa.

Luego vendrían los cálculos.

Y finalizaría con la frase
“En nuestro ejemplo tenemos un factor de seguridad de cerca de 17 (101,7 / 6). Por esto decidimos seguir con este caño.”


En la planilla que baje los datos no son iguales, con los que me dan en el tutorial.
Me refiero a los 3 ejemplos de carga de datos para ver si llega o no a los 500metros.

Acabo de revisar y la versión de Ezalt que hay en la página de Nakka es posterior a la que yo tenía en mi computadora. Cambian algunos valores en el cálculo del drag (Coeficiente de Resistencia Aerodinámica). Aunque los cambios en los resultados son mínimos es cierto que no son iguales al tutorial.



Gracias por tomarse el trabajo de leerlo y criticarlo. Ya estoy trabajando en mejorar y ampliar este documento.

Un Abrazo y Buenos Vuelos.

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Invitado
2011/08/19 - 18:54

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Hola Javier esta muy bueno el trabajo pero no tenes otro sistema para descargar el archivo para pasarlo al papel para estudiarlo mejor.
abrazo.-

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Invitado
2011/08/19 - 19:24

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Ya te mandé el tutorial por correo.

La desición de subirlo a Slide es porque el link no se cae como me pasaba con rapid, 4share, etc..
Antes subía a Scribd, pero empezaron a cobrar para descargar.
Por ahora en Slide lo único que te piden es que te registres y si no tildas la casilla de novedades ni siquiera te llegan correos. Podés descargar los contenidos de Slide gratis, repito que por ahora.

Un Abrazo y Buenos Vuelos.

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Invitado
2011/08/20 - 10:59

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Ya te mandé el tutorial por correo.

La desición de subirlo a Slide es porque el link no se cae como me pasaba con rapid, 4share, etc..
Antes subía a Scribd, pero empezaron a cobrar para descargar.
Por ahora en Slide lo único que te piden es que te registres y si no tildas la casilla de novedades ni siquiera te llegan correos. Podés descargar los contenidos de Slide gratis, repito que por ahora.

Un Abrazo y Buenos Vuelos.

Javier muy bueno el pdf FELICITACIONES !!! …

podes usar hugedrive , yo lo uso hace mas de un ano y anda muy bien http://www.hugedrive.com

Un abrazo

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Invitado
2011/08/20 - 21:49

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Prueben este programita que hice. Es básico!!!
http://www.megaupload.com/?d=WWDTBFLI

Saludos

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Invitado
2011/11/17 - 07:00

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Muchas gracias
Me sera muy util

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Invitado
2012/02/06 - 00:18

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Estimado Javier:

Estoy estudiando tu material y me parece que su enfoque es fantástico.
Me atrevo a afirmarlo ya que quien recién se inicia en la actividad, como es mi caso, tiene en su mente la imagen de su cohete volando, así que permite arrancar desde pensamientos bastante concretos y no de abstracciones que el tiempo se ocupará de afianzar por medio del estudio y la experiencia. Felicitaciones.

Estoy siguiendo los pasos que proponés en función de un lindo caño de acero inoxidable que conseguí, de unos 40 mm de diámetro externo, con pared de 1,5 mm.

Algunas dudas se aclararon al final (definiciones de peso de motor y propelente), pero algunas subsistieron a este par de lecturas ya efectuadas, así que quisiera planteártelas para así disiparlas:


-En la página 5 escribís

“…Ejemplo del cohete desarrollado en OpenRocket, suponiendo una masa de motor de 400g…”

Dado que justamente el motor es lo que estamos diseñando:
¿Cuál es el criterio de diseño empleado para hacer esta suposición?
Después de leer todo el documento, y habiendo hecho algunas cuentas, ¿afirmo correctamente que este peso es solamente de carcasa, tapa, tobera y tornillos o seggers?



-En la misma página

“…La masa al momento del despegue (sin contar el propelente) es de alrededor de 1300 g…”,

lo que más adelante la planilla Ezalt llama “Rocket dead mass”

¿Incluye carcasa, tapa, tobera y tornillos o seggers?



-En la página 6 tomás el Isp como de 110.
Se desprende que se trata del Isp del KNSO 65/35.

¿Disponés de los valores de Isp de KNDX y del KNSU en esas proporciones?
¿Este último ronda el valor de 127?



-En la página 8 se hace otra suposición o elección de diseño:

“…N (Número de granos) = 3…”

Similar a la primer pregunta, dado que justamente el motor es lo que estamos diseñando:
¿Cuál es el criterio de diseño empleado para hacer esta suposición?
¿Cuatro granos comenzaría a ser regresivo?
¿Cómo suponer en el caso de motores con cámara de combustión más largas?


Y eso es todo por ahora. Seguiré leyendo a ver si entre este momento y tu respuesta se aclaran las dudas o aparecen otras.
Desde ya te agradezco la atención y quedo a la espera de tu gentil respuesta.
Te mando un abrazo.
SpspS

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Invitado
2012/02/06 - 11:46

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Estimado Javier

Estoy estudiando tu material y me parece que su enfoque es fantástico.
Me atrevo a afirmarlo ya que quien recién se inicia en la actividad, como es mi caso, tiene en su mente la imagen de su cohete volando, así que permite arrancar desde pensamientos bastante concretos y no de abstracciones que el tiempo se ocupará de afianzar por medio del estudio y la experiencia. Felicitaciones.

Gracias. Esa era la intención. Generar un punto básico de arranque para no estar tratando de inventar la rueda.

Estoy siguiendo los pasos que proponés en función de un lindo caño de acero inoxidable que conseguí, de unos 40 mm de diámetro externo, con pared de 1,5 mm.

Algunas dudas se aclararon al final (definiciones de peso de motor y propelente), pero algunas subsistieron a este par de lecturas ya efectuadas, así que quisiera planteártelas para así disiparlas


-En la página 5 escribís

“…Ejemplo del cohete desarrollado en OpenRocket, suponiendo una masa de motor de 400g…”

Dado que justamente el motor es lo que estamos diseñando
¿Cuál es el criterio de diseño empleado para hacer esta suposición?
Después de leer todo el documento, y habiendo hecho algunas cuentas, ¿afirmo correctamente que este peso es solamente de carcasa, tapa, tobera y tornillos o seggers?



-En la misma página

“…La masa al momento del despegue (sin contar el propelente) es de alrededor de 1300 g…”,

lo que más adelante la planilla Ezalt llama “Rocket dead mass”

¿Incluye carcasa, tapa, tobera y tornillos o seggers?

Es así (tal como vos lo entendiste) los 400 g son el motor completo sin el propelente. Y en la masa muerte del cohete se agrega este peso. El número concreto (400 g) sale de la experiencia de saber cuanto termina pesando un motor relativamente pequeño.


-En la página 6 tomás el Isp como de 110.
Se desprende que se trata del Isp del KNSO 65/35.

¿Disponés de los valores de Isp de KNDX y del KNSU en esas proporciones?
¿Este último ronda el valor de 127?

Los busco y los posteo , pero andan entre 110 y 130 los tres combustibles

-En la página 8 se hace otra suposición o elección de diseño

“…N (Número de granos) = 3…”

Similar a la primer pregunta, dado que justamente el motor es lo que estamos diseñando
¿Cuál es el criterio de diseño empleado para hacer esta suposición?
¿Cuatro granos comenzaría a ser regresivo?
¿Cómo suponer en el caso de motores con cámara de combustión más largas?

El número de tres es para mantener una proporción de diamtro / largo de la cámara “agradable”. Según algunos autores una cámara estrecha y larga puede traer problemas en la combustión, sobre todo en motores pequeños y para sorbitol.
El hecho que sea regresivo te lo da la longitud de cada grano no el número de los mismos. Esto está explicado en el anexo.

Espero haberte ayudado. Cualquier duda volvé a preguntar que de nuestras dudas aprendemos todos.
Un Abrazo y Buenos Vuelos

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Invitado
2012/02/08 - 23:04

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Hola, gracias por responder.

Con respecto a tu respuesta "…El número concreto (400 g) sale de la experiencia de saber cuanto termina pesando un motor relativamente pequeño… ", esa es la parte en la que me surgen los miedos. A pasarme o a quedarme corto.
De todos modos, supongo que en el peor de los casos, en tres o cuatro iteraciones se lograría un valor acorde a la realidad. Nadie debería pensar que diseñar totalmente un cohete, sea tarea de una tarde…

Quedo entonces a la espera de los Isp.

Muchas gracias y hasta pronto.

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Invitado
2012/02/09 - 07:03

Re: Tutorial: Diseño De Un Motor De Propelente Candy

Prueben este programita que hice. Es básico!!!
http//> www.megaupload.com/?d=WWDTBFLI >

Jose te sugiero poner el soft en otro servidor disponible, a fin de que este disponible, ya que como todos sabemos megauload fue cerrado