[natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Tris - Kar

Goeiedag

We (Karel, Tristan en Arnaud) zijn scholieren van België die een jaaropdracht opgelegd krijgen voor het vak Fysica. Het jaaropdracht mag over van alles gaan... als het maar gaat over Fysica. Uiteindelijk zijn we tot het besluit gekomen om iets te doen wat te maken heeft met een straalmotor, omdat we zeer zeker geïntresseerd zijn in ruimte -en luchtvaart.

Als eerste zouden we graag het antwoord willen verkrijgen of het wel mogelijk is om een straalmotor te maken met de middelen die we hebben (geld onbelangrijk zolang het onder de 1000 blijft). Daarna een resulterende vraag daarop: waarom niet? of heeft u soms suggesties waar we zeker voor moeten opletten? Is een bezoek naar Delft een goede sprong naar een goed eind? Heeft er iemand veel ervaring omtrent het maken, ontwerpen, berekenen van straalmotoren? En is hij ook bereid om ons op goede banen te leiden?

De doelstelling van onze proef is voornamelijk: hoe kan men een straalmotor optimaal laten functioneren met zo weinig mogelijk brandstof. Of wat zijn de optimale waarden voor een zo sterk mogelijke motor met zo weinig mogelijk brandstofverbruik.

Als laatste zijn we al volop bezig met het onderzoek van hoe een straalmotor werkt enzoverder. Onze studierichting is voornamelijk wiskundig en wetenschappelijk: 8 - 6uur wiskunde/week, 7uren wetenschappen (biologie, fysica(3uur), chemie)/week.

Miels

Moet het echt een straalmotor zijn, of is een raket ook goed? Op dat gebied weet ik dat er wedstrijdjes zijn in het bouwen van miniraketten, met bijvoorbeeld als doel deze zo hoog mogelijk te laten komen. Een aandrijving daarvoor is (als ik het mij goed herinner) ook zo te koop, volgens mij voor een beduidend lager bedrag dan dat jullie aangeven.

Zie bijvoorbeeld ook deze pagina over een profielwerkstuk hierover: http://www.natuurkunde.nl/artikelen/view.do?supportId=678487

Dat gaat dus over een onderzoek dat al is gedaan door scholieren in Nederland, maar wellicht dat jullie het onderzoek uit kunnen breiden, het beter willen doen of kijken of je dingen kunt verbeteren. Je zou ook voor een ander doel kunnen kiezen (een raket die lang in de lucht moet blijven maar niet hoog hoeft te gaan vergt immers een ander ontwerp).

Zie voor meer info "modelraket" en/of "modelraket wedstrijd" op Google.

HosteDenis

Ik deed iets soortgelijks in mijn 5de jaar aan het secundair college, ik bouwde namelijk (met nog iemand) een raket. Deze raket werkte echter niet met een reactiemoter zoals de meeste raketten dat wel hebben, maar op water en samengeperste lucht. Het principe is heel simpel, en de raket kan heel simpel en vlug gemaakt worden. Als je er echter tijd in steekt, zoals wij deden, kan je hem helemaal afstellen en veel hogere hoogten laten bereiken.

Ik leg het even uit: een waterraket kan gemaakt worden met wat water in de fles, een kurk op de flessenhals en een balpomp door de kurk. Dan zal je ongeveer 4 à 6 meter hoog vliegen. Dit is in nog geen halfuurtje gemaakt.

Wat wij dan deden, was de fles aërodynamischer maken. We maakten drie verschillende hoofden voor onze raket (twee kegels en een halve bol), en testen vervolgens met een elektronisch fluitje welke de minste luchtweerstand ondervond. Ook ontworpen we een lanceerplatform waarop we de raket konden vastklemmen, zodat deze niet wegvloog eenmaal er genoeg druk op zat, maar we er echt een maximale druk op konden steken. Daarna bevestigden we vinnen aan de raket. Meer vinnen betekent meer gewicht en dus een lagere hoogte, maar meer vinnen betekent ook een stabielere vlucht. We schoten de raket enkele keren af met 3, 4 en 5 vinnen, om te zien wat het hoogste, toch nog stabiele resultaat opleverde. En als laatste voerden we ook nog proefjes uit met hoeveelheden water. In een 1,5l fles staken we 300, 400, 500, 600 en 700ml water, aangezien we lazen dat 1/3 water de optimale hoeveelheid was. Volgens onze proefjes klopte dat niet, het bleek tussen de 400ml en 500ml. Opnieuw enkele proefjes, en 425ml bleek de optimale hoeveelheid. Ook vond ik het heel leuk al onze resultaten dan in grafiekjes te plaatsen. Dat oogde heel mooi en professioneel op onze Powerpoint-presentatie in juni.

Uiteindelijk een respectabele hoogte van 84m bereikt met een 1,5l fles! En hadden we tijd meer gehad, hadden we nog plannen om enkele flessen samen te voegen en zo een 5l raket te maken.

Wat ik wil zeggen is dat er zelfs heel wat interessant en leuk werk is aan een simpel fysisch principe als een waterraket. Het hoeft helemaal geen reactiemotor zoals huidige, hoogtechnologische raketten te zijn, want dan haal je er alleen maar explosieve/brandbare chemicaliën bij, kost het meer, zit je veel langer aan de constructie (minder proefjes), enz...

Denis

Tris - Kar

Goeiemiddag

Wel ik heb het ondertussen al eens besproken met de andere gasten. En nu blijkt of laten we eerder zeggen (steenkoppige ezels) dat we toch gaan blijven op ons basisidee. Ondanks deze boeiende voorgestelde ideëen (natuurlijk appreciëren we deze voorstellen!!!), maar toch willen we het ons zelf zeer moeilijk maken.

Het zou er als volgt moeten uitzien: het eerste trimester moet de constructie van de motor en de meetapparatuur klaar moeten staan. Daarna het 2de en het derde beginnen we met de proeven.

we hebben ondertussen al wat contact opgenomen met bedrijven die eventueel voor ons gratis metaal willen plooien, construeren,... Nu blijkt dat er één bedrijf het helemaal voor ons gratis willen doen, dus de metalen enzoverder.

Daarnaast gaan we een account opmaken op ebay of ergens anders waar men goedkope onderdelen kunt kopen.

Als laatste hebben we al de aantal proeven eens bekeken:

- Wordt kracht beïnvloed door de luchtinlaat? (hoogstwaarschijnlijk wel). De kracht zullen we meten aan de hand van een veer. Dus de motor op een soort wagonnetje zetten en dan de motor laten beginnen trekken ondertussen dat er een veer vastgebonden is aan het wagonnetje. Van daaruit meten we dan de maximale lengte die de motor kan trekken. En dan verder berekenen. Verder de luchtinlaat zullen we hoogstwaarschijnlijk moeten opmeten aan de hand van een soort meetapparatuur. Iemand die weet wat het is of hoe je het kunt berekenen?

- Wordt kracht beïnvloed door de rotatiesnelheid? Daarvoor moeten we nog iets bedenken hoe we dit moeten opmeten of bereken. Iemand een idee?

- Wordt kracht beïnvloed door de verstuivingsgraad van de brandstofspuiters in de meter? Daarvoor zullen we de motor steeds moeten demonteren om andere brandsofspuiters in te steken.

- Wordt kracht beïnvloed door de brandstof zelf?

Verder zullen we nog wat uitzoeken wat we nog allemaal kunnen experimenteren. Maar het voornaamste op dit moment is de bouw van de motor

Tris - Kar

Nog een vraagje:

Zouden we onze luchtinlaat best verzorgen door een gewone ventilator of via een vacuum-compressor?

Een compressor heb ik thuis staan die een druk kan leveren tot 10 à 15 bar. Aan goedkope ventilatoren kan ik ook misschien geraken. Het spijtige is echter dat die ventilatoren een te grote diameter hebben (+/- halve meter) en wieken van plastiek hebben. Het idee van de compressor lijkt mij echter wel een gevaarlijke bedoeling aangezien hij direct verbonden is met de ontploffingskamer.

Alvast bedankt,

Karel

Bart

Karel, je hebt een leuk initiatief en wilde plannen. Daarbij ben je al het een en ander aan het regelen bij bedrijven (erg goed!). Echter, uit je berichten krijg ik de indruk dat je niet exact weet hoe een straalmotor werkt, laat staan hoe je er een zou willen bouwen. Daarbij komt nog dat je niet zomaar je zelfgebouwde straalmotor kunt gaan testen. Aangezien je met brandstof werkt loop je het risico dat de motor ontploft.

Ik wil adviseren om eerst een aantal dingen uit te gaan zoeken:

1) Hoe werkt een straalmotor

2) Vraag bij je beleider of jullie school de faciliteiten en het personeel hebben om een straalmotor te kunnen testen.

3) Maak een gedetailleerde schets van hoe jullie straalmotor er uit ziet, rekening houdend met de technische en financiele middelen die jullie tot je beschikking hebben

Kalkoen

Een straalmotor zelf maken leek mij vrij onrealistisch, maar blijkbaar zijn er al enkele mensen u voor:

http://users.telenet.be/yourico/straalmotor.htm

Ik betwijfel echter of een leerling wetenschappen-wiskunde daar voldoende kennis voor heeft om dit zelf te ontwerpen. Me dunkt moet ge al iet of wat industrieel ingenieur studeren ofzo om daar voldoende mee om te kunnen. Misschien kunt ge die mensen eens om raad vragen?

StrangeQuark

Ik heb geen idee wat de schaal is waarover jullie praten, maar onderschat niet de enorme complexiteit van een straalmotor en ook het gevaar. Los van explosies, en losschietende onderdelen, en gehoorbeschadiging, en brand is er ook nog inzuigen: http://www.youtube.com/watch?v=vHtgXsIxA8A en kijk gewoon op Youtube even onder jet engine accident. Speciale tip, actie is min reactie: http://www.youtube.com/watch?v=qWnScp8kZfg

Alsjeblieft leg goed op en vraag ook mensen die dit snappen om te kijken naar je opstelling. Wat jullie willen kan levensgevaarlijk zijn.

Er zijn ook gewoon engine kits te vinden op internet: http://www.unitednuclear.com/jetplans.htm en http://www.aardvark.co.nz/pjet/pjetkit.htm zoek op het internet.

Nogmaals pas op.

Miels

Wel ik heb het ondertussen al eens besproken met de andere gasten. En nu blijkt of laten we eerder zeggen (steenkoppige ezels) dat we toch gaan blijven op ons basisidee. Ondanks deze boeiende voorgestelde ideëen (natuurlijk appreciëren we deze voorstellen!!!), maar toch willen we het ons zelf zeer moeilijk maken.

"Zeer moeilijk maken" is, zoals je misschien al begint aan te voelen, een behoorlijke understatement. Ik vermoed dat jullie vooral gefrustreerd zullen raken wanneer je hiermee aan de slag zult gaan. Het is al een enorme opgave om de opstelling werkend te krijgen, laat staan om vervolgens verschillende dingen te gaan testen. Het lijkt me de moeite waard om nogmaals een poging te wagen om je groepsgenoten wat realiteitszin in te praten (en/of ze deze pagina te laten lezen), ik ben bang dat jullie de complexiteit behoorlijk onderschatten.

Paul Siemons

Tris-Kar heb je enig idee in je hoofd of op papier wat de afmetingen en de trust van je straalmotor moet worden?

Als het over werkende modelmotoren gaat dan is de opgave niet zo moeilijk: onderdelen zijn zo te leveren.

Bouwlektuur/schema's/tekeningen etc.

Deze straalmotoren zijn al een aantal jaartjes gemeengoed in de vliegtuigmodelhobby.

Mvg,

P.Siemons

Tris - Kar

Sorry voor mijn onprofessioneel gedrag in de laatste posts maar het enige wat ik voorlopig probeer te doen is een kleine zeer globale inschatting van de belangrijkste onderdelen. Ondertussen heb ik al véél meer informatie opgezocht over het onderwerp en ben ik mij al veel meer bewust over de werkelijke complexiteit van de situatie.

Voor degene die denken dat dit idee surrealistisch is: ik geef ze meer dan gelijk! we gaan het project effectief maar starten als we begeleiding krijgen van professionele hulp. Hoewel ik dit laatste niet voor de volle honderd procent kan garanderen leek het mij alleszins zonde om er niet eens voorzichtig over na te denken.

Mvg,

Karel

Paul Siemons

Tris-Kar : kan je a.u.b. een antwoord geven op de vragen in mijn posting?

Mvg,

Paul Siemons

Tris - Kar

Paul Siemons schreef:Tris-Kar : kan je a.u.b. een antwoord geven op de vragen in mijn posting?

Mvg,

Paul Siemons

.

We zouden je hulp zeer goed kunnen gebruiken! We houden nog contact met je.

Tris - Kar

Hallo,

Voorlopig gaat het (misschien tegen al jullie verwachtingen) zeer goed met ons project. We hebben reeds persoonlijk contact op genomen met verschillende gespecialiseerde bedrijven die willen helpen/adviseren/sponsoren. Bovendien hebben we ook al contact opgenomen met de twee mensen achter deze site: http://jetengines.tk/.

Mijn eigenlijke vraag is of we onze vooruitgang/resultaten niet kunnen plaatsen op een soort minisite die gemakkelijk te maken is zodat iedereen overal en altijd kan kijken hoe ver we al staan? Mijn eerste gedacht was iets zoals myspace. Zijn er nog alternatieven?

Alvast Bedankt,

Karel

Tris - Kar

voor de geïnteresseerden:

alle informatie, vorderingen, foto's en video's kunnen vanaf nu bekeken worden op de site:

www.myspace.com/triskarnaud

reacties en hulp zijn altijd welkom!

mvg

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

[natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor

Re: [natuurkunde] Bouwen van een straalmotor