Hallo Hendrik,

du beschreibst hier einen anderes Treibstoffgemisch. Meine Frage finde ich aber damit nicht beantwortet.

Viele Grüße
Erwin

Hallo Erwin,

so weit wie ich Dich bisher verstanden habe, hast Du zwei Sachen gemacht:

1. Stirnbrenner mit düsenseitiger Zündung und einem kontinuierlichen Anstieg in der Schubkurve.

2. Kopfzünder mit Anzündladung, Innenbrenner und absolut konstantem Schubverlauf.

Richtig?

Das sind in meinen Augen zwei völlig verschiedene Abbrandcharakteristika die man absolut nicht vergleichen kann. Die Durchströmung des Brennkanals verändert die dort vorherrschende Abbrandbeschwindigkeit. Da ist es nach meiner Meinung unmöglich eine fundierte Aussage zu treffen. Zu viele Unbekannte...

Was man vergleichen könnte, wäre:

3. Stirnbrenner mit düsenseitiger Zündung

4. Stirnbrenner mit Anzündladung

Habt Ihr solche Tests genau durchgeführt, habt Ihr da vergleichende Ergebnisse?


Welche Begründung hat er dann dafür, daß bei Verwendung einer entsprechenden Anzündladung dieser Effekt ausbleibt?


Weiß ich nicht.
Solch vergleichende Tests sind nicht gemacht worden. Soweit ich nur weiß, wurde durch eine Herabsetzung der Transparenz die Schubkurve von vormals transparenten Stirnbrennern konstanter gemacht. Ich werde gerne mal Deine Frage weiterleiten.
Solltest Du jedoch Dich auf Versuche wie oben unter den Punkten 1. und 2. beziehen, dann wird er mir auch höchstens sagen: 2 Gleichungen, 4 Variablen...daher keine eindeutige Aussage möglich...Vergleich Äpfel und Birnen oder so was.

Aber Erwin, ich höre mich mal gerne um!

Habt Ihr Versuch zu 3. und 4. schon durchgeführt?

Viele Grüße,

Hendrik

Zitat:

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Original geschrieben von Hendrik
Hallo Erwin,

so weit wie ich Dich bisher verstanden habe, hast Du zwei Sachen gemacht:

1. Stirnbrenner mit düsenseitiger Zündung und einem kontinuierlichen Anstieg in der Schubkurve.

2. Kopfzünder mit Anzündladung, Innenbrenner und absolut konstantem Schubverlauf.

Richtig?

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Falsch!

Zitat:

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Original geschrieben von Hendrik
Was man vergleichen könnte, wäre:

3. Stirnbrenner mit düsenseitiger Zündung

4. Stirnbrenner mit Anzündladung

Habt Ihr solche Tests genau durchgeführt, habt Ihr da vergleichende Ergebnisse?



Habt Ihr Versuch zu 3. und 4. schon durchgeführt?

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Ja, genau das haben wir gemacht!

Viele Grüße

Oha,

und das ganze beim üblichen BC-Composit...
Da komme ich nun aber ins grübeln.

Punkt 3: Ansteigendes Plateau
Punkt 4: Konstantes Plateau.

Demnach klarer Einfluß der Anzündladung auf den gesamten Schubverlauf.

Horror!

Demnach will der BC-Composit durch eine Anzündbeiladung auf seinen Arbeitspunkt hin hochgepusht werden, ansonsten läuft er diesem während des Abbrandes hinterher....

Interessantes Verhalten.

Also, Bücher wälzen und weiter lernen....
Ist Motorenbau nicht faszinierend??? :-)))

Viele Grüße,

Hendrik

Zitat:

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Original geschrieben von Hendrik
Demnach will der BC-Composit durch eine Anzündbeiladung auf seinen Arbeitspunkt hin hochgepusht werden, ansonsten läuft er diesem während des Abbrandes hinterher....

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Moin Henni,

ich dachte, das wäre immer so - wenn man einen AT white lightning mit normalen Copperheads (also einer eher müden Beiladung) zündet, dann dauert ein Weilchen, bis der Motor richtig erwacht (kann man ja auf den ALRS I Videos ganz gut sehen).

Wenn man aber wie beim BC 360 oder unseren KNSO-Motoren eine sehr heiß brennende Beiladung verwendet, dann geht es ratzfatz .

Das finde ich ja an den Compositen so sympathisch, daß sie einerseits eher schwer entflammbar sind, aber andererseits mit dem richtigen Zünder sofort in Aktion treten.

Gruß,

Tom aus Gö

Ja, Tom,

da hast Du völlig Recht!
Bei der Anzündung muß man etwas nachhelfen, bis die Composite anspringen. Hilft man nicht nach, dann stottert der Motor und beginnt erst einmal zu husten, bevor er richtig anläuft!

Jedoch, wenn er erst einmal angesprungen ist, und der Abbrand und der Druck DA IST, dann sollte eigentlich der Motor so laifen, wie es die Düsengeometrie dem Treibstoff vorgibt.

Was jedoch Erwin und ich diskutieren ist, daß bei Ernsts Stirnbrenner der Schub über die vollen 5,8 Sekunden einen leichten Anstieg aufwies.
Also, auch laaange nach der Anzündung. Meines Erachtens nach hat nach dem Anspringen des Motors die verwendete Anzündladung keinen Einfluß mehr auf die Schubkurve. Erwin ist jedoch der Meinung, das die Anzündladung die gesamte Brenndauer hinweg die Schubkurve beeinflußt.

Soll heißen, ein Strinbrenner düsenseitig mit Lunte gezündet, weist wie Ernsts Stirnbrenner, ein über die gesamte Brenndauer hinweg ansteigendes Schubprofil auf, wohingegen der GLEICHE Stirnbrenner mit Anzündbeiladung ein konstantes Schubprofil liefere.

Wir diskutieren hier seit einigen vielen Postings über dieses Phänomen, wobei es einiger postings bedurfte, bis Erwin und ich nicht mehr aneiander vorbeischrieben.

Nun haben wir das Problem. Beide wissen geeenau worum es geht. Erwin hat seine Erklärung über einen Arbeitspunkt abgegeben, der bei nicht richtiger Anzündung (nur Lunte) trotz Anspringen des Motors nicht sofort erreicht wird und das der Motor lange während des Abbrandes diesem Arbeitspunkt hinterherlaufe.

Ich kann dies so nicht ganz glauben. Zumal man bei der Durchzündung solche Druckschwankungen innerhalb des Motors oftmals bekommt, die weit über dem nominalen Betriebsdruck liegen.

Ich verstehe dies anders und erkläre mir den stetig ansteigenden Schubverlauf über die gesamte Brenndauer folgend:

Der Treibstoff in tieferen Schichten bei Langbrennern wird durch Wärmestrahlung vorgewärmt. Dadurch steigt der Isp und somit auch die Schubausbeute.
Zudem werden die konvergente Düse als auch die divergente Düse heißer, so daß die Gase mit zunehmender Brenndauer nicht mehr VOR der Expansion so stark abgekühlt werden. Was immer heißer wird, braucht man immer weniger aufzuwärmen. Sprich, mit fallendem Temperaturgradienten zwischen Gas und Düse wird der Wärmefluß von heißen Gas auf kühlere Düse geringer. Mehr Wärme im Gas, mehr Druck, mehr Schub über die Brenndauer.
Man hat demnach einfach mehr Volumen über die Schubdauer, daß man im Laval-Teil durch Expansion in Schub umwandeln kann.
Je kleiner so ein Motor ist, umso stärker ist dieses Phänomen, weil dem kleinen Gasvolumen bei kleineren Motoren mehr Aluminium entgegensteht.

The discussion must go on!

Viele Grüße,

Hendrik

PS.: Was meinst Du?

Zitat:

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Original geschrieben von Hendrik
PS.: Was meinst Du?

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Tja,

so ganz schlüssig bin ich mir da nicht, aber wie wäre folgender Ansatz?

Die Lunte zündet den Motor punktuell, nehmen wir idealerweise mal an, daß dieser Punkt in der Mitte liegt. Die Zündung beginnt dort und breitet sich dann mit fortlaufender Zeit über die ganze Stirnfläche aus. Ich habe immer noch den Punkt in der Mitte, wo die Verbrennung weiter fortgeschritten ist, der Abbrand schneller läuft. Das Abbrandprofil dürfte dann eine Halbkugel bzw. ein Kegel sein, dessen Spitze sich immer weiter nach vorne hin bewegt, während die Seiten langsamer nachkommen --> die Fläche wird größer, der Schubverlauf ist ansteigend.

Bei Zündung mit Beiladung verteile ich eine Menge heißes Gas mit glühenden Partikeln über die gesamte Stirnseite des Motors. Idealerweise zündet sofort die ganze Fläche und liefert über den Zeitraum der Verbrennung eine konstante Oberfläche, also konstanten Schub.

Kommt mir irgendwie einfach vor, aber wahrscheinlich überseh' ich da irgendeinen Haken (Thermodynamik ist nicht so meine Stärke) .

Gruß,

Tom aus Gö

Idealisierte Betrachtung:
Natürlich bildet sich bei einer Anzündung in der Mitte zuerst eine Halbkugel aus.

Erreicht jedoch der Radius der Halbkugel den Rand des Treibstoffes, so bleibt während eines weiteren Abbrandes im idealisierten Fall die brennende Oberfläche konstant halbkugelförmig.

Ok., in der Realität hat man durch diese Geometrie der Halöbkugel unterschiedliche Abbrandgeschwindigkeiten, so daß die Halbkugel immer mehr in die Querschnittsfläche des Treibstoffblockes übergeht. Somit VERRINGERT sich die brennende Oberfläche und das ansteigende Schubprofil bei Ernst bleibt immer noch ein Rätzel.

Im übrigen wird sich niemals eine Halbkugel aufbauen. Auch bei einer punktuellen Zündung werden die heißen Verwirbelungen innerhalb der Brennkammer den Treibstoff an der gesamten exponierten Oberfläche schnell anzünden.
Schau Dir mal an, wie kurz Ernst Stirnbrenner nur brauchte, um auf Betriebsdruck zu kommen, gerade mal 0,1 Sekunden. Da haste noch keine Halbkugel!

Viele Grüße,

Hendrik

Zitat:

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Original geschrieben von Hendrik

Schau Dir mal an, wie kurz Ernst Stirnbrenner nur brauchte, um auf Betriebsdruck zu kommen, gerade mal 0,1 Sekunden. Da haste noch keine Halbkugel!

Viele Grüße,

Hendrik

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Hi,

gerade da verstehe ich es nicht.
Der Motor hat demnach (so sieht es Erwin) 2 Betriebspunkte.
Den ersten (gesamte 'freie' Oberflaeche brennt) erreicht er sehr schnell.
Den zweiten (Betriebsdruck) erst nach !mehreren! Sekunden erreicht.

Wenn ich mir dagegen AT-Kurven ansehe:
Nach der Zuendung steigt der Druck schnell (je nach Motorengroesse) an, pendelt einige Male um das Max. rum um sich dann zu beruhigen. Der Druck folgt dann Oberflache/Duese. Da die Duese starkt vergroessert wird faellt er kontinuierlich ab. (Schwaebisch: Soichboga).
Und dabei ist die Anzuendung der ATs garantiert nicht optimal!

Ich hoffe, dass es eine andere Erklaerung als die von Erwin gibt .

Gruss Johannes

Zitat:

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Original geschrieben von Hendrik
Ist Motorenbau nicht faszinierend??? :-)))

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Wie recht Du doch hast, vorausgesetzt man darf es! Aber auch schon das Vermessen und darüber reden hat was. Themen wie dieses helfen mir jedenfalls nach dem Urlaubsende bei der Wiedereingliederung ins richtige Leben (also ins Raketenhobby).

Zur Sache selbst sag ich nur soviel: 3 Diagramme und 1 Testfall. Im folgenden, ersten Diagramm wurde wieder dieselbe Sorte Treibstoffblock verwendet und natürlich ein BC-125, aber mit etwas größerer Düse:

Ziel des Versuchs war es, den Einfluß der Düse quantitativ zu erfassen. Die Brenndauer stieg denn auch erfreulich an, nur-und das wird niemand überraschen- muß man dafür stets den Energiepreis zahlen, sprich: die Leistungsausbeute insgesamt sinkt spürbar ab.

Aber das nur als Randbemerkung. Wichtiger ist: die Kurve zeigt exakt denselben leichten und stetigen Anstieg, bevor sie am Ende waagrecht verläuft (da wird sich Erwin bestätigt fühlen..). Wiederum wurde "von unten angefahren".

Wie wichtig der Zündruck ist zeigt sich bei vielen Beispielen. Übrigens nicht nur bei Composit, sondern auch bei Preßpulver, aber Composit reagiert besonders auffällig. Hier ein extremes Beispiel:

Hier war der Treibstoff bei der Zündung extrem unterfordert und hangelte sich in mehreren Schüben auf ein höheres Druckplateau. Dieses "ruckartige" Nachregeln des Brennkammerdrucks ist relativ typisch, insofern fällt der BC-Treibstoff mit seiner enormen Gleichförmigkeit und dem ganz geringen Anstieg schon auf.

Irgendwo in der Mitte zwischen den beiden Extremen liegt das hier:

Hier startet der Schub bei 7,5kp und arbeitet sich langsam auf seinen Betriebsdruck vor, mit dem er dann 10,5kp liefert.

Der BC-125 schreit natürlich nach dem Gegenversuch: neuer Abbrandtest unter sonst gleichen Bedingungen, aber diesmal mit einer angemessenen Zündladung. Wenn ihr wollt, können wir das ja mal auf dem nächten Event (Haid?) gemeinsam abbrennen, Tom wollte ohnehin seinen Feuerengel auf den Prüfstand stellen.