Osvajanje svemira

131

Osvajanje svemira

offline
  • Pridružio: 02 Jan 2012
  • Poruke: 283

raketaš ::

@ futurama svaka ti dala ..nisi ništa omašio sve je to tu negdje , ja baratam sa podatkom da u kubik stane 423 kile metana na minus 162 C, pol tone stane ako ga još malo podhlade skoro do granice ledišta .

Ovaj podatak o odnosu kisika i goriva je čista teorija ,i to je loše, to je ako se ide na stehiometriju i na visoke temperature izgaranja , u praksi se postižu bolji parametri kod nepotpunog izgaranja metana , tako da sav vodik pobere kisik za sebe , a ugljik nema dovoljno kisika da bi stvorio dioksid več se reakcija odvija do monoksida , Što je manja molekula to se postižu veče brzine strujanja , vodena para ima molekularnu masu 18 što je jako dobro a ugljčni monoksid ima masu od 28 što je prihvatljivo s obzirom da ugljični dioksid ima masu 44.

Več iz tog podatka vidim da ekipa sa raptora još kaki u pelene , nekakav prihvatljiv odnos je 2,77


Hvala za ispravke.
U trenutku pisanja nisam našao podatak za gustinu tečnog metana nego za prirodni gas koji je najvećim delom metan. Gustina je data kao 0,42-0,5 kg/L pa sam uzeo povoljniju vrednost ali možda je trebalo to spustiti.
Ovo za odnos mase oksidatora i goriva je interesantno. Pretpostavio sam da smeša treba da bude bogatija gorivom u odnosu na stehiometrijski odnos koji je valjda 4 za metan ali sam se setio da su na slajdovima dali mase i CH4 i O2 pa sam podelio.
Evo i ovde piše da odnos treba da bude 2.77 a sad znam i zašto Smile
http://www.braeunig.us/space/propel.htm

Možda su na slajdovima pogrešni podaci. Prosto je neverovatno da tako bazičnu stvar nisu pogodili.



Registruj se da bi učestvovao u diskusiji. Registrovanim korisnicima se NE prikazuju reklame unutar poruka.
offline
  • jazbar 
  • Legendarni građanin
  • Pridružio: 28 Dec 2009
  • Poruke: 14829
  • Gde živiš: Lublana

raketaš ::mislio sam početi priču od usporedbe matana vodika i kerozina ali ste me sad potegli za okidać sa tim elektro autićima , a znam nešto o tome jer dvojica mojih bliskh suradnika sa bespilotnih letjelica sad rade u firmi Rimac, a to je sličan šupljikator kao i Musk .

Pođimo od toga da je u baterijama pohranjeno 100 kWh energije , to je cca 10 litara lože odnosno dizela .

U idealnom slučaju izgaranja i pretvorbe kemijske energije u električnu stvari izgledaju ovako 33 posto se dobije na osovini motora ( turbine ) 33 posto ode u auspuh ( dimnjak ) i 33 posto ode u kiler ( u grijanje rijeka ili vodotornjeva )

U praksi se teško dobije 33 % na osovini motora ili turbine , a kad se dobije 25 % onda su svi sretni jako ponosni .

Znaći onih gornjih 10 litara množimo sa 4 i dobijemo 100 KWH je ekvivalentno 40 litara lože i to tamo u termoelektrani .

Onda počinju gubici na ventilaciju generatora pa u lagerima pa pobuda generatora , pa onda imamo trafo stanicu koja diže napon na 100 ili 400 kilovolta pa dalekovod pa na onom drugom kraju trafostanicu koja to skida sa 100 ili 400 na 10 KV pa onda neka lokalna trafostanica koja to skida na 400 V .

I onda imamo situaciju kod Macole , poznato odmorište na pol puta od Zagreba do Splita , parkirate elektro autić uštekate se u punjać , piš partija , kavica , malo protegnete noge i to je to pol sata , dotle se vaš ljubimac puni se energijom .

Uzmimo da smo do Macole potrošili pola resursa 50 KWh i da to želimo nadoknaditi u pol sata znači da nam treba priključak od 100 kW realne snage na utikaču od auta.

Kad pomnožimo sve one stupnjeve djelovanja od elektrane do Macole ispada da elektrana gura 150 kW , da bi mi punili baterije sa 100 kW , ali gledaj sad čuda pretvorba energije elektrona u kemiju nejde sa 100 % nego treba učožiti 110 da bi dobio 100 .

I sad krene vožnja , ali se sad na pretvorbi kemije u elektrone opet gubi 10 posto pa 5% u tranzistorima invertera pa onda imamo gubitke ventilacije motora oa trenja u motoru , i tu bih stao jer su ostali gubici u getribi ako je ima i otpor guma i karoserije isti.

U vrlo optimističnim studijama ispada da za 100 KWh na kotaćima treba 80 litara lože tamo u centrali , znači da je odnos 100 prema 800 ili 12,5 % .

Da ponovimo gradivo od ulazne kolićine lože mi nakon svih tih transformacija energije dobijemo 12,5 % prije kotača .

Nemojte me sada pobijati i dokazivati da sam se zajebao i da nije 12, 5 nego je 13,7 % stupanj djelovanja.

Da sad ne nabrajam dalje koliko je auto na baterije teži od one kante na ložu i koliko je veče trenje guma itd ..

Ali naravno da super zvući on ima baterije i elektromotore sa inverterima koji onda pogone pumpe goriva i kisika i naravno da vuče te baterije do marsa i natrag i dopunjava ih stalno , suludo .

Ovde je pogrešna usporedba. Pošto je struja za punjenje proizvedena iz obnovljivih i neobnovljivih resurseva. Pogotovo ona iz obnovljivih (hidro i termalna), nešto skuplja je kod fotovoltaike (solarne) i vjetrogeneratora. Jeftinija je naravno takođe iz neobnovljivih resurseva (termo: ugalj i gas te nuklearne centrale), nego da je proizvedena iz dizela. Tu je i faktor pretvorbe u pogonsku (mehaničku) energiju koji je kod struje i elektromotora prilično viši od 85% nego pretvorba iz dizela kod otto motora cca 25-33% (tvoj navod). Postoji još faktor punjenja kod kuče ili na poslu iz napona 110 ili 220V koje je jeftinije ali duže traje nego punjenje iz super punjača 60kW.



offline
  • stug 
  • Super građanin
  • Pridružio: 05 Feb 2018
  • Poruke: 1270

Napisano: 25 Sep 2019 4:41

Samo na brzinu, nisam stigao sinoć sve obraditi: za Raptor stoji 1 (oksidans) prema 3,8 (metan) na wiki za Raptor (iako čak neki izvori tvrde i 3,5) i potisak od 200 tona (2000kN). Iako taj disbalans zvuči ogroman, ipak treba manje kisika pa je i težina goriva "tu negdje". Na 80 Kelvina je spec težina 415kg/m³ a za ksik (LOX) 1100kg/m³. Nastavak slijedi.

Dopuna: 25 Sep 2019 4:45

Odnos 2,77 je kod kerozina (R1 bijaše, tako nešto) i LOX

offline
  • Pridružio: 31 Dec 2011
  • Poruke: 3272

Futurama, sa inputom koji si dao to leti. Ali naravno opet sa onih 100m/s jer moram nekako simulirati ljuljajuće motore da se balvan ne izvrne.
Startna masa 4655 t , goriva 3220 t , 330s , 150 s i to nekako doleti na 70 km visine (130 km po daljini) i sa konačnom brzinom 2900 m/s sa nagibom 15 stupnjeva.

offline
  • Pridružio: 02 Jan 2012
  • Poruke: 283

stug ::Napisano: 25 Sep 2019 4:41

Samo na brzinu, nisam stigao sinoć sve obraditi: za Raptor stoji 1 (oksidans) prema 3,8 (metan) na wiki za Raptor (iako čak neki izvori tvrde i 3,5) i potisak od 200 tona (2000kN). Iako taj disbalans zvuči ogroman, ipak treba manje kisika pa je i težina goriva "tu negdje". Na 80 Kelvina je spec težina 415kg/m³ a za ksik (LOX) 1100kg/m³. Nastavak slijedi.

Dopuna: 25 Sep 2019 4:45

Odnos 2,77 je kod kerozina (R1 bijaše, tako nešto) i LOX


Stug to ne bi išlo tako.
Evo jako kvalitetnog članka kao dopunu onome gore koji sam postavio (u pitanju je isti sajt).
Toplo preporučujem svima koji se iteresuju za raketnu tehnologiju (ja sam npr. mislio da nešto znam kad ono ispade da svašta ne znam Smile).
http://www.braeunig.us/space/propuls.htm

Što se tiče hemije evo kako stoje stvari:
Atomske mase su redom O - 16, H - 1, C -12
Za potpuno sagorevanje metana imamo jednačinu:

CH4 + 2xO2 -> CO2 + 2xH2O

Metan ima masu 16 dok 4xO ima masu 64. Dakle idealan stehiometrijski odnos (potpuno sagorevanje) je 1:4 u smislu četiri puta više kiseonika spram metana.
Ne znam ko to tvrdi da je odnos 3.8:1 u korist metana. To bi dalo ovakvu reakciju otprilike

8xCH4 + O2 -> 7xCH4 + C + 2xH2O

Taj motor bi izbacivao čadj gore nego izakani dizelaši na bakanskim putevima.
Odnos je zapravo obrnut a evo zašto je to čudno.

U članku koji sam naveo gore je izvedeno kako se došlo do formule Ciolkovskog (formula 1.17) ali ja ću je samo navesti ovde:

delta-V = Ve * ln(M0/Mf)

Jednačina se odnosi na raketu van gravitacionog polja ali se može uzeti za referencu
Ovde je:
delta-V promena (dobitak) brzine rakete
Ve - Brzina produkata sagorevanja koji izlaze iz motora
M0 - Početna masa rakete (sa punim gorivom)
Mf - Krajnja masa rakete (bez goriva ili u trenutku prestanka rada motora)

Vidi se da dobitak brzine zavisi isključivo od odnosa masa i izlazne brzine pa je potrebno da produkti sagorevanja dostignu što veću brzinu.
Kako je Raketaš već napomenuo teški molekuli dosta lošije ubrzavaju tokom sagorevanja pa ih ne želite u kranjim produktima (masa CO2 molekula je 44, dok je H2O 18 a CO 28 ) .

Dakle nama je potrebno nepotpuno sagorevanje kao u formuli ispod jer želimo što manje CO2:

CH4 + 3xO -> CO + 2xH2O ili pravilnije 2xCH4 + 3xO2 -> 2xCO + 4xH2O

Ovo daje odnos jedan (kg) metana prema tri (kg) kiseonika.

Za kerozin (C12H26 - RP-1) imamo sledeću reakciju:

C12H26 + 12.5xO2 -> 12xCO + 13xH2O i odnos 2.35 u korist kiseonika opet.

Na sajtu navedenom gore isto je objašnjeno ovde:
http://www.braeunig.us/space/propuls.htm#combustion

Imamo na istom linku i link ka ovim graficima idealnog odnosa oksidator/gorivo:
http://www.braeunig.us/space/comb.htm

I za Metan
http://www.braeunig.us/space/comb-OM.htm

Vidi se da je optimalni odnos nešto ispod 1:3 a teži 1:3 sa smanjenjem spoljašnjeg pritiksa i povećanjem pritiksa u komori sagorevanja.

Zato je neobično što za Raptor vidimo podatke o odnosu 3.5 ili još gore 3.8. To bi dosta smanjilo efikasnost motora.

Neko iskusniji bi mogao da objasni zašto je to tako (ako je tako) i šta se time dobija.

offline
  • Pridružio: 07 Nov 2013
  • Poruke: 3355

da sad ne pravim kemijski kružok od osvajanja svemira , ai vidim da se tu dosta luta pa moram napisati


CH 4 +O2 +O = CO +2H20 znaći sa lijve strane imamo atom ugljika 4 atoma vodika i 3 atoma kisika , isto je i sa desne strane samo malo presloženo

sad zbrajamo atomske mase uglik 12 vodik 1 kisik 16 pa imamo

12+4+32+16 = 64 isto je tako i sa desne strane
i ako sad to pretvorimo u kilograme dobijemo

12 kila ugljika +4 kile vodika daju 16 kila metana , a onih 32 +16 daju 48 kila kisika

kad podjelimo kisik sa metanom dobijemo 48/ 16 = 3 to je stehiometrijski odnos znaći za kilu metana treba 3 kile kisika .

Ovi koji furaju odnos ispod 3 , nastoje da dobiju još lakše molekule i postignu još veču brzinu mlaza kod odnosa 2,77 se javljaju molekule čistog ugljika jer nema dovoljno kisika da se sav veže u monoksid , ali se javlja i čisti vodik jer je taj užareni ugljik dovoljno snažan da otme kisik vodenoj pari .

To je jedan vrlo složen termokemijski proces koji nije jednoznačno određen ovisi od temperature i tlaka tako da se kroz motor mijenje sastav plinova i koncentracija istih .

Ovi koji idu sa odnosom preko 3 oni dovode sustav u fazu da nastaje CO2 postižu veču temperaturu izgaranja što je povoljnije sastanovišta termodinamike ali je nepovoljno zbog hlađenja motora . Veča temperatura izaranja znaći i veču brzinu mlaza ali i veće molekule što je nepovoljno.

Uzmimo da je raptor još ne razvijen motor i da če u toku ispitivanja i razvoja oni shvatiti u kompravcu treba iči, uostalom ameri su kupili stare motore i licence od Kuznjecova i Gluška , to im je dobra špranca kako trebaju raditi.

bravo futurama dok sam se ja ubijao zbrajanjem atoma ti si lijepo pogledao što kaže internet

offline
  • Pridružio: 02 Jan 2012
  • Poruke: 283

Drug pukovnik ::Futurama, sa inputom koji si dao to leti. Ali naravno opet sa onih 100m/s jer moram nekako simulirati ljuljajuće motore da se balvan ne izvrne.
Startna masa 4655 t , goriva 3220 t , 330s , 150 s i to nekako doleti na 70 km visine (130 km po daljini) i sa konačnom brzinom 2900 m/s sa nagibom 15 stupnjeva.


Hvala Pukovniče, ovo otprilike odgovara performansama F9 kada se prvi stepen ne vraća tj. potpuno potroši gorivo.
Naravno ovo je sve optimistični scenario gde uzimamo jako visok potisak Raptora i optimalni specifični impuls.
Ono što znamo iz poslednjih testova je 1678kN sa pritiskom od 257 bara i skoro 270 bara sa nepoznatim potiskom (recimo 1763 kN ako je proporcionalno povećanju pritiska). To daje potisak od 61.7 MN što je dosta manje od onoga što smo uzeli u optimističnom scenariju ali razvoj još ide.
Specifični impuls naravno nije ni spomenut nigde a i to je jako bitno.
Ne znam šta da radimo za onih početnih 100m/sec. Možda ja napravim neki programčić koji bi to grubo simulirao pa da ti dobacim već ugrejanu raketu u smislu da je već dostigla neku visinu, tu brzinu i naravno pojela brdo goriva :-).

offline
  • Pridružio: 31 Dec 2011
  • Poruke: 3272

Visina tu nije problem jer govorimo o vrijednostima cirka 500 metara. Može se ugrubo preko Ciolkovskog doći do toga da je potrebno spržiti oko 4,5% goriva (140 tona) da se nabere 100 m/s, pa onda toljaga metodom to poduplati i po gorivu i po vremenu, izlazak na puni režim, gravitacija, inercija i ostalo.
Znači cirka 10 sekundi je potrebno da raketa od nule dostigne 100 m/s, oko 215 tona goriva, a visina tek jadnih 500 metara.

offline
  • Pridružio: 03 Dec 2015
  • Poruke: 152

vathra ::Мислим да ће Ракеташ и Друг пуковник ценити информацију да је Маск на медијима рекламирао свој нови пројекат летећег аута.
Погоњеног компримованим ваздухом.

Знам да они воле да рачунају и прорачунавају, те да би могли да прорачунају колико секунди би то чудо могло да лети, али ово се из авиона види да је идиотлук.

Његов револуционарни пројекат за брже и јевтиније тунеле...
Уместо обичног тунела, мисли да прави тунел пречника мање од два метра, аутима би пре уласка стављали бочне точкиће да се не би гребали о зид. И ту би наводно обична кола ишла 300 на сат...
Степен сигурности непостојећи.


Malo izbanalizovano (za siroke narodne mase), ali to je to:
Leteci auto:

Tuneli:


Isti lik obradio i tesla auto:

BFR:

Misija na mars:

offline
  • ikan 
  • Super građanin
  • Pridružio: 03 Feb 2013
  • Poruke: 1481

Drug pukovnik ::Futurama, sa inputom koji si dao to leti. Ali naravno opet sa onih 100m/s jer moram nekako simulirati ljuljajuće motore da se balvan ne izvrne.
Startna masa 4655 t , goriva 3220 t , 330s , 150 s i to nekako doleti na 70 km visine (130 km po daljini) i sa konačnom brzinom 2900 m/s sa nagibom 15 stupnjeva.


A da li bi se ta kombinacija mogla odigrati sa Marsa? Može li odatle dohvatiti orbitu?

Ko je trenutno na forumu
 

Ukupno su 481 korisnika na forumu :: 11 registrovanih, 1 sakriven i 469 gosta   ::   [ Administrator ] [ Supermoderator ] [ Moderator ] :: Detaljnije

Najviše korisnika na forumu ikad bilo je 2732 - dana 31 Okt 2019 06:39

Korisnici koji su trenutno na forumu:
Korisnici trenutno na forumu: brundo65, Cranium, djordje92sm, GreenMan, lojola, Maschinekalibar, perko91, powSrb, Srki94, USSVoyager, yufighter