Druktoename door explosie

rocketry boy

beste leden,

de grote vakantie is weer begonnen dus moeten we weer iets zoeken waarmee we enkele maanden zoet mee zijn.

Deze keer zou mijn project bestaan uit het voorstuwen van een waterraket m.b.v. een interne verbranding.

Dit is het principe:

Men plaatst de raket op een speciaal ontworpen lanceerbasis en vult deze met 2delen waterstofgas en een deel zuurstof gas, bekomen door elektrolyse van water. Met een vonk (elektrische aansteker) laten we dit gasmengsel reageren waardoor er druk wordt opgebouwd in de fles en de hoogte invliegt.

Ik heb verschillende modellen gezocht,gevonden en bekeken maar ik kan er helemaal niet aan uit!

Ik zit dan ook nog maar in het eerste jaar industriele wetenschappen en heb hier nog niets over gezien!

Mijn vraag is nu of er iemand mij kan uitleggen hoe je de druk na de explosie kan berekenen in de raket van een bepaalde hoeveelheid van het knalgas.

groetjes

Jan van de Velde

Er is geen enkele gezonde reden om dit te doen. Je zit gebonden aan de maximale druk die de fles kan hebben. Of je dat doet met een fietspomp of met knalgas maakt voor het bereik van je raket niks uit.

een scheurende fles als gevolg van te hard oppompen met een fietspomp houdt op bij de energie van ca 1 L lucht samengeperst tot maximaal ca 10 bar. Die klap is te overzien. Maar een knalgasontploffing kan heftiger verlopen.
samengeperste lucht ontploft niet tijdens opslag of vulling. Knalgas is een onvoorspelbaar goedje.

Met knalgas breng je echter wel je omgeving én jezelf in gevaar. En het levert je geen hoger stijgende raket.

rocketry boy

beste Jan,

ik snap je redenering niet!

Je kan je evengoed afvragen waarom de mens wapens maakt!

Ik ben me zeker bewust genoeg dat de grootste limiterende factor de sterkte van de fles zal zijn.

Maar, ik ben ook niet van plan om het bij gewone PET-flessen te houden! Er is al een voorstel in de maak

om een buis van epoxy met waarschijnlijk een coating telaten maken zodanig we grotere drukken en hoogtes

kunnen bereiken.

Over het gebruik van knalgas als brandstof; je vind op het internet 10tallen sites waarop volledig

staat uitgelegd hoe je zelf een waterraketje kan maken, gaande van kindjesniveau naar al wat seriezer.

Naar mijn weten heeft er nog maar 1 iemand een waterraket met interne verbranding ontworpen en hierover een

webpagina geschreven.

Het is dus een vrij nieuw concept, je combineert verschillende wetenschapstakken met elkaar en het is gewoon

weeral een stapje verder!

Welke wetenschapper blijft nu altijd bij zijn eerste model zitten? Je probeert het toch altijd te verbeteren en nog verder

te perfectioneren?

Jan van de Velde

rocketry boy schreef:Over het gebruik van knalgas als brandstof; je vind op het internet 10tallen sites waarop volledig

staat uitgelegd hoe je zelf een waterraketje kan maken, gaande van kindjesniveau naar al wat seriezer.

Zoek het dan bij voorkeur daar; Wetenschapsforum heeft het niet zo op potentiële ongevallen.

rocketry boy

De persoon waar ik het over heb noemt Dean Benchtop en hij heeft al vele succesvolle lanceringen gedaan.

Ik heb contact met hem gehad en hij stuurde me enkele documenten op met wat meer uitleg in.

Op de site kan je een simpel thermodynamisch model bekijken waarin hij allerlei berekeningen doet.

http://www.et.byu.edu/~wheeler/benchtop/h2_combustion.pdf

Als iemand me gewoon kan uitleggen wat en hoe hij deze berekening doet,

dan ben ik al heel gelukkig.

Nobully

Beste rocketboy

Ik heb de website die je gaf eens diagonaal gechecket

en er is niks onderbouwd, welke formules gebruikt hij ??

van waar komen die formules ??

En een explosie, dat is iets dat je niet echt in de hand hebt dus let daarmee op:s...

Je mag nu nog zo goed kunnen rekenenen als je wilt er spelen veel te veel factoren een rol bij een explosie van een fles, raket...

Zorg gewoon dat je geen domme dingen doet en denk vooraleer je te werk gaat want met waterstof brielen is gevaarlijk!!

DePurpereWolf

Kun je niet met een vaste brandstof raket beginnen? (dus alla vuurwerk) Die zijn gewoon overal vrij te verkrijgen, en het is niet zo gevaarlijk.

Een raket op waterstof en zuurstof is nogal moeilijk te maken omdat waterstof en zuurstof moeilijk uit elkaar te houden zijn.

Je kunt dus beter voor staal gaan, en het testen dat de lucht (waterstof) niet weg kan. Dus, pompje kopen en kijken of hij 2 maal zoveel luchtdruk als de waterstofdruk die je wilt hebben.

Als je dat niet doet, loop je dus met een vat rond dat steeds waterstof lekt, aangezien zuurstof gewoon in de lucht bevind, hoeft er dus niet veel te gebeuren of je raket gaat er van door.

Daarna komt het moeilijke van hoe je de nozzle gaat maken, hoe je dus de zuurstof en waterstof in gaat spuiten, hoe je dit gaat controleren. Epoxy is leuk, maar dan zal de nozzle snel smelten. Je hebt dus een erg goede afsluitstuk nodig. In principe zou je dan ook nog een supersone nozzle moeten maken, zodat de waterdamp die je maakt supersoon uit de raket vliegt waardoor je meer stuw krijgt, het ontwerp van zo'n sluitstuk is nog moeilijker.

Hari

Alle waarschuwingen die al gegeven zijn wil ik je ook geven (ik ben een ex- explosieven verkenner, dan ben je trouwens nog lang geen explosieven opruimer!). Maar ik weet wel dat explosies zeker wel te beheersen zijn en ook zeker wel te controleren, maar weet jij dat ook?

Maar waarom wil je het uitrekenen? Je schrijft dat je al epoxie wil gebruiken en dat je het waterstof en het zuurstof in de fles wil doen etc etc. Alleen wil je het dolgraag uitrekenen....

Waarom? Wil je een speciale hoogte halen? Of heb je het nodig voor de dikte van het materiaal? of????

Als je het kunt maken, waarom bouw je het niet? en maak je het dubbel dubbel safe allemaal?

Even uit mijn hoofd: we spreken van een detornatie wanneer er meer druk dan 500 bar wordt opgebouwt en een hogere temperatuur dan 1500 C, (ik weet alles niet precies meer maar ik zal er niet veel naast zitten) dooronder spreekt men van een explosie. Een explosie plant zich voort rond de 2300 m/s!! dat is wel leuk voor je voorstuwing

Weet waar je aan begint!!!

Jan van de Velde

rocketry boy schreef:Op de site kan je een simpel thermodynamisch model bekijken waarin hij allerlei berekeningen doet.

http://www.et.byu.edu/~wheeler/benchtop/h2_combustion.pdf

Wat hij voorrekent gaat me wat te ver om te checken en vervolgens uit te leggen

maar verderop komt hij met een grafiek:

: hydrogen.gif (11.53 KiB) 738 keer bekeken

Hieruit kun je concluderen dat als je een zuiver mengsel van waterstof en zuurstof in de juiste verhouding bij omgevingsdruk in je raket stopt en ontsteekt, je een temperatuur van om en nabij 6000 °C mag verwachten, en een druk van om en nabij 13 bar.

Dat brengt je waterraket niet, laat staan spectaculair, hoger dan een compressor. Gevaar is wel dat die druk in een fractie van een seconde wordt bereikt, wat het gevaar sterk verhoogt. Bij een rustige drukopbouw kan een vat zich "zetten", bij een supersnelle verhoging van druk niet.

Nobully

srry dat ik even tussenspring met de volgende vraag

maar als je waterstof laat ontploffen heb je dan geen explosie en is da dan niet de wet van einstein die geldt??

E = mc^2

alee tis miss een stomme vraag maarja

thermo1945

Mijn vraag is nu of er iemand mij kan uitleggen hoe je de druk na de explosie kan berekenen in de raket van een bepaalde hoeveelheid van het knalgas.

pV=nRT. Als de fles niet barst is R/V constant.

3 mol knalgas wordt 2 mol waterdamp; de n wordt 1,5x kleiner.

De T neemt razendsnel enorm toe: reactiewarmte Q =cm(delta)T.

De reaatietijd?? 0,1 s??

rocketry boy

beste mensen,

die site van Dean Benchtop is inderdaad helemaal niet onderbouwd maar hij verteld me zelf dat hij een afgestudeerd ingenieur is waaruit ik afleid dat hij er wel enig verstand van zal hebben

Het idee om waterstofgas te gebruiken in een waterraket is niet om hem hoger of sneller te doen vliegen, het is gewoon iets anders als alle andere mensen die met een pompje hun raket lanceren. Het geeft me enige uitdaging

Zelf bouwen wil ik ook alles, en de plannen zijn er. Alleen zou het heel gemaklijk zijn moest ik enige berekeningen kunnen maken en zo mijn experiment weten te voorspellen zodat ik weet waar ik aan begin.

Is het nauwkeurig genoeg om uit de grafiek de temperatuur te bepalen en zo via de algemene gaswet de druk te berekenen?

rocketry boy

Na een tijdje zoeken en gebruik te maken van andere fora ben ik terecht gekomen

bij het fenomeen vlamfronten.

Het interessante hieraan is dat het alles wat veiliger maakt, maar zoals zovaak, maak je het

jezelf ook wat moeilijker.

Het gas dat je ontsteekt om een vlamfront te berijken is gemakklijk en goedkoop te verkrijgen en het zorgt ervoor dat de druk "gelijdelijker" ontstaat wat voordelig is voor de reactiekamer en de hoogte van de raket.

Mijn vraag, heeft er iemand deftige informatie over berekeningen met vlamfronten?

Je zou me verschrikkelijk goed uit de nood helpen!

Groetjes

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Druktoename door explosie

Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie

Re: Druktoename door explosie