Springen naar inhoud

waterraket met interne verbranding


  • Log in om te kunnen reageren

#1

rocketry boy

    rocketry boy


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2008 - 20:07

beste forumleden,

de zomervakantie is weer van start gegaan en we moeten weer projectjes zoeken waar we enkele maanden mee zoet kunnen zijn.

Deze keer ben ik aan het werken aan een project waarbij we een waterraket willen lanceren met behulp van knalgas.

Principe:
We plaatsen de waterraket op een speciale lanceerbasisch en vullen deze met knalgas. Het gas in de waterraket ontsteken we mbv een vonk zodat er een druk ontstaat en de raket de lucht in wordt geschoten.

Het enige probleem is dat ik geen idee heb hoe je de druk kan berekenen die ontstaat na de verbranding van een bepaalde hoeveelheid knalgas.

Ik zit namelijk nog maar in het eerste jaar industriele wetenschappen en heb deze leerstof nog niet gehad.

groetjes!

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Vreggie

    Vreggie


  • >250 berichten
  • 540 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2008 - 20:11

ideale gaswet.

#3

rocketry boy

    rocketry boy


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2008 - 20:13

Vreggie,

zou je dan een voorbeeld kunnen geven hoe jij dit zou oplossen
met de ideale gaswet?

thank you

#4

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2008 - 20:52

Dat experiment met knalgas gaat beslist NIET werken. De explosie van knalgas is zo heftig dat die hele installatie uit elkaar knalt en de stukken je om de oren vliegen. Niet doen dus! Zeer instructief is het experiment van een reageerbuis die je voor twee derde vult met waterstof en een derde deel met zuurstof en een rubberen stop goed strak er op met twee draden er door. Met een vonk (uit bijv. een klein hoogspannings condensatortje of veiliger, met een ietwat omgebouwde piezo gasaansteker) ontsteek je dit kleine beetje gas. Die reageerbuis knalt uit elkaar en de glassplinters vliegen in het rond. Dit is zeer illustratief om de extreme kracht van knalgas te demonstreren. ACHTER EEN DIKKE GLASPLAAT OF STEVIG DOORZICHTIG PLASTIC UITVOEREN!

Wat wel zou kunnen is een mix van ethanol en lucht en dit ontsteken. Er treedt niet een echte explosie op, maar een heel snelle verbranding (bijna-explosie). Dit werkt echter alleen bij redelijk hoge temperaturen (minstens 20 graden).

------------------------

De ideale gaswet heeft zijdelings van doen met deze problematiek. Bij de explosie treedt extreme expansie op door de temperatuurstijging. Als de temperatuur bekend is, dan kan de druk worden berekend, maar probleem is dat er een front door de gasmix gaat met relatief lage snelheid, waardoor er een langzamere drukopbouw plaats vindt, dat is wat je wilt. Ik denk dat als je hieraan gaat rekenen, dat je echt de literatuur in moet duiken, met alleen maar de ideale gaswet kom je niet ver.

Veranderd door woelen, 26 juni 2008 - 20:54


#5

rocketry boy

    rocketry boy


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 26 juni 2008 - 21:54

Ja, die proefjes met het knalgas in de reageerbuisjes kennen we allemaal denk ik :)
Daarom gaan we ook telkes wat zandzakjes rondom de raket zetten voor het geval dat we een volledige CATO creeeren.

Nu over dat drukfront heb je inderdaad wel gelijk. Het zou zo traag mogelijk moeten verlopen zodanig de druk niet allemaal op dezelfde moment vrij komt.
Misschien kan je me een boek aanbevelen dat ik eens kan doornemen zodanig dat het allemaal wat duidelijker wordt?

Het idee van de ethanol is wel interessant! Moet je je berekeningen dan niet helemaal over een andere boeg gooien omdat je een bijna-explosie hebt?

Ook heb ik al gedacht om zoals bij het melkbusschieten carbuur of carbiet te gebruiken.
Gewoon een hoeveelheid water bijvoegen en er wordt acetyleen gevormd. Dit gemengd met een voldoende grote hoeveelheid zuurstof zorgt ook voor een mooie drukopbouw!

hierover een filmpje: http://www.melkbusschieten.nl/

groetjes

#6

Labstuff

    Labstuff


  • >250 berichten
  • 496 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 27 juni 2008 - 13:54

Er is zo'n raket op waterstof in de handel hoor, zelfde systeem als wat je opnoemt.
Dat bespaart je veel moeite.

Zoek maar eens op hydrogen fuel rocket van Estes

Maarja, je wil het waarschijnlijk helemaal zelf bouwen

#7

rocketry boy

    rocketry boy


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 juli 2008 - 18:35

beste,

de informatie die ik tot nu toe gebruikte kwam van de website van Dean Benchtop.
Hij geeft vanalle berekeningen en uitkomsten maar niet waar en hoe hij eraan komt enzo.

Op een gegeven moment bespreekt hij een grafiekje waarbij je bij een juiste verhouding zuurstof/waterstof onder atmosferische druk een temperatuur van 6000 įC en een druk van 13 bar bereikt.

Nu om de raket sneller en hoger te doen laten vliegen heeft het gebruik van deze brandstof geen enkel nut, het maakt de uitdaging alleen wat groter. :D

Nu een temperatuur van 6000įC vind ik persoonlijk nogal wat aan de hoge kant, en ben daarom ook wel curieus naar andere methodes om je waterraket aan te stuwen.
Die manier van een mengsel van lucht en ethanol te maken lijkt me een veiligere en betere oplossing voor mijn veiligheidsprobleem.

Woelen, zou je me eventjes kunnen uitleggen hoe jij het zou toepassen in de waterraket?

Bedankt

#8

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 06 juli 2008 - 19:01

Ik heb nog even hierover nagedacht. Met een waterraket heb je wel de complicatie dat ethanol oplosbaar is in water. Een lucht/ethanol mengsel boven het water zal niet werken, omdat de ethanol oplost.

Er zijn dus twee opties:
1) Het is geen waterraket meer. Een fles, helemaal gevuld met ethanol/lucht mengsel met een stok en evt. stabilisatie gewicht er aan. Dit zou zonder meer gelanceerd moeten kunnen worden. Let wel op, uit de fles komt een steekvlam van enkele tientallen cm. Ontsteking kan van onderaf.

2) I.p.v. ethanol een hogere alkaan, zoals butaan. Een mengsel van butaan met lucht kun je ook zodanig maken dat het niet ineens ontploft maar een vlamfront geeft. Dit zou zeker moeten kunnen werken, op de zelfde manier als jij eerst de waterraket met waterstof in gedachten had. Dit is echter wel een stuk veiliger.

#9

rocketry boy

    rocketry boy


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 juli 2008 - 20:10

Mja van de brandstof waterstofgas/zuurstofgas ben ik al een beetje aan het afzien, het lijkt me ook vele gemakklijker om te beginnen met iets simpelers.
Niet alleen is het veiliger, het lijkt me goedkoper en gemakklijker om in het veld te hanteren.

Ik ben alleen reuze benieuwd naar het gegeven vlamfront. Een beetje kan ik me het wel voorstellen maar graag zou ik hierover wat meer teweten komen.
Heb je enige literatuur of tijd van jezelf die mij verder zou kunnen helpen?

groetjes

#10

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 juli 2008 - 11:18

Een tijdje geleden heb ik wat geexperimenteerd met alcohol en de bijna explosies die dat veroorzaakt bij ontbranding:

http://woelen.scheik...cohol_fire.html

Hier zie je voorbeelden van vlamfronten. Achter zo'n vlamfront is de druk hoog en wordt het gas met kracht naar buiten geblazen. Er komt ook een steekvlam, omdat het lucht/ethanol mengsel overmaat ethanol bevat en dus kan er nog verdere verbranding plaats vinden. Een fles, gevuld met dit mengsel (dus geen waterraket) kun je een flink stuk de lucht in laten schieten.

Met een alkaan en onderin de fles water zou het ook moeten lukken. De ontsteking moet dan aan de onderkant, net boven het wateroppervlak, zodat de vlam naar boven beweegt en de hoge druk onder het vlamfront zit, tegen het water aan.

#11

rocketry boy

    rocketry boy


  • 0 - 25 berichten
  • 19 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 16 juli 2008 - 19:51

beste Woelen,

ik heb je doorgegeven pagina eventjes diagonaal doorgenomen en het zag er heerlijk uit!
Het lijkt me echt iets waarop ik mijn project verder kan bouwen :)

Ik heb ook nog 3 paginaatjes gevonden over vlamfronten maar dan in het engels en niet zo heel diep uitgespit.

Heb je eventueel nog wat literatuur of pdfjes over dit onderwerp?

Het zou me geweldig voort kunnen helpen :)

Dankjewel voor alle moeite!!!

groetjes





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures