Efficiëntie van een waterraket

shotgunyo

Hoi,

Voor mijn profielwerkstuk, ga ik proberen de efficiëntie van een waterraket te berekenen. Ik heb geprobeerd de volgende formule samen te stellen:

[attachment=552:effici_n...terraket.gif]

Mijn vraag is nu of iemand mij kan zeggen of deze formule klopt of niet, en welke eenheden ik voor de druk moet gebruiken (pascal of bar).

Het vermogen van de waterraket wordt eerst berekend, vervolgens wordt deze gedeeld door de energiedichtheid van het water en de lucht. (gebasseerd op het Bernouillie principe). Deze wordt dan vermenigvuldigd met het volume. Dat levert de ingevoerde energie op. Deze energie wordt dan weer gedeeld door de tijdsduur van de thrust fase (dus hoe lang het duurt, voordat het water+lucht uit de fles is). Het totaal wordt dan vermenigvuldigd met 100%

m=massa

g=valconstante

h=hoogte

th=tijdsduur totdat de raket op het hoogste punt is

p= druk

ηl=viscositeit van lucht

ηw=viscositeit van water

Δxl=afstand tussen lucht tot de snuit van de raket

Δxw=afstand tussen water tot de snuit van de raket

Vl=volume van de lucht

Vw=volume van het water

Bij voorbaat bedankt. Andere methodes om de efficiëntie te berekenen zijn trouwens ook welkom pi.gif

Jona444

bar wordt meer gebruikt om atmosferische druk te berekenen, denk dus dat je beter pascal gebruikt.

Ik denk niet dat het eenvoudig is om je formule zomaar te veranderen. Misschien kan je deze formule enkele keren testen? als je elke keer een zinnig resultaat uitkomt zou ik er niks aan veranderen en is ze goed.

Jan van de Velde

Ik heb ook al eens een paar keer twijfelend naar je formule gekeken. En eerlijk gezegd begin ik me af te vragen wat in eerste instantie jouw definitie is van de efficiëntie van je raket.

Als ik naar een raket en rendement kijk is de eerste som die ik maak de energie die ik erin steek, en de nuttige energie die ik eruit haal. De mgh zou dan de massa van de lege raket bevatten, en verder onder de streep niks dan een vergelijking van de energie die erin gestopt is. En dat laatste komt dan volgens mij vooral neer op het samenpersen van een volume lucht. Dat water doet daar m.i. helemaal niet aan mee.

shotgunyo

Hoi mensen,

Allemaal bedankt voor jullie berichten. Er komen zeer kleine resultaten uit; resultaten van 0,00x% (ongeveer). Het probleem is dat ik bij voorbaat niet weet welke efficiëntie ik kan verwachten.

Mijn definitie van efficiëntie is (Puit/Pin)*100%. En P=E/t. De uitgewerkte definitie is dan de uitgaande energie delen door de tijdsduur die daarvoor nodig is. Dat weer delen door de energie in het systeem, gedeeld door hoe lang het duurt voordat die energie uit het systeem komt; dus hoe lang het duurt voordat het water en de lucht het systeem verlaat.

Ik heb ook geprobeerd de efficiëntie te bereken aan de hand van een waterraket model van een leraar op school. Het coach model is nog niet helemaal in orde (de snelheid van het water wordt nog niet helemaal goed berekekend), maar er komen nu al aannemelijkere resultaten uit als voorheen, namelijk 20 á 30 % efficiëntie.

Het lijkt me dus dat de formule inderdaad niet klopt, misschien kan ik de onderstaande energie formule beter vervangen door de stuwkracht vermenigvuldigd met de snelheid van het water? (P=F*v) (Zoals bij het coach model)

Jan van de Velde

Het lijkt me dus dat de formule inderdaad niet klopt, misschien kan ik de onderstaande energie formule beter vervangen door de stuwkracht vermenigvuldigd met de snelheid van het water? (P=F*v) (Zoals bij het coach model)

Lijkt me niet. Mij lijkt het eerder een kwestie van de energie die je er letterlijk inpompt (de arbeid die je uitoefent op het gas) vergeleken met de m x g x h van je "payload".

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Efficiëntie van een waterraket

Effici

Re: Effici

Re: Effici

Re: Effici

Re: Effici