[natuurkunde] Stuwkracht berekenen (waterraket)
Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood
-
- Berichten: 4
Stuwkracht berekenen (waterraket)
Hallo,
ik heb een vraag over de stuwkracht van een waterraket,
hoe kun je deze berekenen?
Ik probeer er een model van te maken in PowerSIM, maar ik weet niet wat ik moet koppelen om de stuwkracht te kunnen berekenen.
Welke gegevens heb ik nodig om deze stuwkracht te kunnen uitrekenen en hoe moet ik dit doen? Welke formule moet ik invoeren bij de variabele stuwkracht_Fstuw ?
En daarbij nu blijft de hoogte maar toenemen en daalt deze niet meer, komt als je bijv voor Fstuw 50N invult deze groter is dan de zwaartekracht en dus blijft stijgen...
- Bijlagen
-
- formules powersim model waterraket.png (55.34 KiB) 2734 keer bekeken
-
- model waterraket.png (48.52 KiB) 2738 keer bekeken
- Moderator
- Berichten: 51.270
Re: Stuwkracht berekenen (waterraket)
Opmerking moderator
Iemand die hier een handje kan toesteken?
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN...
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270
- Pluimdrager
- Berichten: 4.167
Re: Stuwkracht berekenen (waterraket)
Voor elke raket geldt: Stuwkracht (N) = Massauitstroom (kg/s) * Uitstroomsnelheid (m/s) = (ρ•v•A) * v = ρ•v2•A
Men kan dat in theorie omvormen naar: Fstuw = 2•p•A
Dat laatste is echter alleen zo in een ideale wrijvingsloze wereld.
Echte raketmotoren hebben in de praktijk een Fstuw = X•p•A
waarbij X ergens tussen 1,6 en 1,9 ligt, afhankelijk van het motorontwerp
Wat bij een waterraket die factor X is weet ik niet maar ik vermoed lager dan die 1,6
ρ = dichtheid, kg/m3
v = uitstroomsnelheid, m/s
A = uitstroomopeningsoppervlak, m2
p = druk in raketmotor of waterraket, N/m2
Men kan dat in theorie omvormen naar: Fstuw = 2•p•A
Dat laatste is echter alleen zo in een ideale wrijvingsloze wereld.
Echte raketmotoren hebben in de praktijk een Fstuw = X•p•A
waarbij X ergens tussen 1,6 en 1,9 ligt, afhankelijk van het motorontwerp
Wat bij een waterraket die factor X is weet ik niet maar ik vermoed lager dan die 1,6
ρ = dichtheid, kg/m3
v = uitstroomsnelheid, m/s
A = uitstroomopeningsoppervlak, m2
p = druk in raketmotor of waterraket, N/m2
Hydrogen economy is a Hype.
-
- Berichten: 4
Re: Stuwkracht berekenen (waterraket)
hoe kan ik de uitstroomsnelheid weten?Fred F. schreef: ↑di 25 jun 2013, 19:57
Voor elke raket geldt: Stuwkracht (N) = Massauitstroom (kg/s) * Uitstroomsnelheid (m/s) = (ρ•v•A) * v = ρ•v2•A
Men kan dat in theorie omvormen naar: Fstuw = 2•p•A
Dat laatste is echter alleen zo in een ideale wrijvingsloze wereld.
Echte raketmotoren hebben in de praktijk een Fstuw = X•p•A
waarbij X ergens tussen 1,6 en 1,9 ligt, afhankelijk van het motorontwerp
Wat bij een waterraket die factor X is weet ik niet maar ik vermoed lager dan die 1,6
ρ = dichtheid, kg/m3
v = uitstroomsnelheid, m/s
A = uitstroomopeningsoppervlak, m2
p = druk in raketmotor of waterraket, N/m2
Het uitstroomopeningsoppervlak is ongeveer 1 cm, en de dichtheid moet ik die van water nemen dan of van lucht?
En de druk in de waterraket is bij welke druk de waterraket de lucht in vliegt? (3/4 bar ong bij ons)
- Pluimdrager
- Berichten: 4.167
Re: Stuwkracht berekenen (waterraket)
Ik bedoelde: p = overdruk in raketmotor of waterraket, N/m2p = druk in raketmotor of waterraket, N/m2
Het is beter om Δp te schrijven, dus dan wordt het: Fstuw = X•Δp•A
waarin Δp = druk in raket (p1) - atmosferische druk (p2)
Misschien maakt het duidelijker: http://en.wikipedia.org/wiki/Orifice_pl ... an_orificehoe kan ik de uitstroomsnelheid weten?
In een ideale wrijvingsloze wereld geldt de wet van Bernoulli. Die factor C (flow coefficient) corrigeert voor het feit dat een echte uitlaatopening (orifice) niet wrijvingsloos is.
Die factor X die ik eerder noemde is in feite 2•C2
Met een beetje moeite kun je dat nu zelf afleiden, probeer het maar eens.
Een echte raketmotor heeft dus een C van minstens 0,9
Probleem is dat je niet weet wat de C of Cd van de uitlaat van jouw waterraket is. Het hangt erg af van de vorm (stroomlijn) van je uitlaat. Misschien is er via google wat te vinden op het internet, maar voorlopig is het het beste om dat gewoon als een input-variable te beschouwen in je model.
Bedoel je: de diameter is 1 cm? Of bedoel je: het oppervlak is 1 vierkante cm?Het uitstroomopeningsoppervlak is ongeveer 1 cm
Die van het uitstromende medium natuurlijk.de dichtheid moet ik die van water nemen dan of van lucht?
De druk (p1) in de raket daalt naarmate er water uit de raket stroomt (Wet van Boyle). De stuwkracht daalt dus ook met de tijd.En de druk in de waterraket is bij welke druk de waterraket de lucht in vliegt? (3/4 bar ong bij ons)
Hydrogen economy is a Hype.