Suihku- ja rakettimoottoreista

Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Laurapalmer kirjoitti: 30 Tammi 2024, 14:55 Russian jet loco
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Turbojet_train
Jos tuo on venäläistä huumoria, niin täytyy myöntää, että minun toleranssini se ylittää pahan kerran.
Mutta jos se ei ole huumoria, niin se todistaa, että Einstein oli oikeassa todetessaan, ettei mitään muuta ääretöntä maailmankaikkeudessa voi olla kuin ihmisten tyhmyys.
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Koosteessani Liikennekoneiden turbiinimoottoreista sivulla 8 on suihkumoottorin työntövoiman laskentayhtälöt.

Minun kouluaikanani voima määriteltiin yhtälöllä: F = m ∙ a , eli massa x kiihtyvyys.
Nykyisin se määritellään liikemäärällä p ajan funktiona.
(Kun p on jo paineen symboli, miksei ole valittu jotain muuta symbolia?)

F = dp/dt = d(mv)/dt = m ∙ dv/dt + dm/dt ∙ v
: p = liikemäärä

kun nopeus v on vakio (dv/dt = 0)
F = dm/dt ∙ v = ṁ ∙ v
: ṁ = massavirta

Suihkumoottorin työntövoiman F yhtälön muotoon (sivu 8) määritelmän ero ei vaikuta

F = ṁ (vj – v)
; ṁ ilmamassavirta moottorin läpi
; v ilman tulonopeus moottoriin = lentonopeus
; vj ilman poistonopeus = suihkun nopeus ( j jet)
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Susa vinoili minun levitointihärvelin ideastani, joka oli tosiaan ”pannukakku”, kun en muistanut fysiikan lakeja oikein.

Susa 9.tammikuu klo 18.35
Tämä sinun suihkumoottorisi muistuttaa todella sitä sinun nytkyttävää avaruuskelkkaa, joka sitten lopulta ei toiminutkaan.
……
Kontra vastasin 9. tammikuu 19.47
Niitä levitointihärvelien videoita on netissä monenlaisia, mutta yksiään ei toimi ilman ulospäin heitettävää massaa.
Minä en muistanut nuorempana hankkimiani fysiikan tietoja, vaikka olin laskenut esimerkin, joka kumosi ajatuksen inertiaperiaatteella toimivasta levitoivasta apparaatista. Jos olisin sen silloin muistanut, en olisi alkanut mitään kehitellä. En muista että ideani olisi mikään nytkyttävä levitointilaite.
Se maassa kulkeva laite on nytkyttävä, ja varmasti toimisi jollakin tavalla, jos joku sen rakentaisi. Olisiko siitä sotilaskäyttöön pomminkuljettajaksi kraaterisessa maastossa on kysymysmerkki, ja selviäsi vasta, jos joku sen rakentaisi.

…….
.......

Inertiamoottorin (kuva lopussa) idea on siinä, että se ei työntövoimaa ota kosketuksesta pyörien kautta alustaan tai mihinkään muuhunkaan ulkopuoliseen, kun se ei alustaa tarvitse ollenkaan työntövoiman tuottamiseen eikä siten ole ongelmaa pyörien luistamisesta alustalla. Tosin pyörien lepokitka tarvitaan tukeutumiseen maahan ajoittain, mutta se on suurempi kuin liukukitka.

Kaksi samankeskeisesti synkronissa vastakkaisiin suuntiin pyörivää varsipainoa (2 moottoria tai suuntavaihde toiselle).
Kun painot ovat kiertämässä oikealle, pyörillä oleva alustasysteemi liikkuu vasemmalle.
Kun painot ovat kiertämässä vasemmalle, systeemi pyrkii palaamaan takaisin lähtöpisteeseen oikealle, koska painopiste suljetussa systeemissä pysyy aina paikallaan, mutta kun pyörät lukitaan (tai niille pannaan vääntöä eteenpäin), paluu estyy.
Varsinainen inertiamoottoripari varsipainoineen liikkuu kelkassa kiskoilla edestakaisin. Kelkan takana on jousi, joka varastoi kaiken taaksepäin suuntautuva energian, ja vapautuessaan pökkää systeemiä eteenpäin. Siinä vaiheessa pyörät pitää olla vielä lukitut, mutta vapautua heti, kun voima kääntyy päinvastaiseksi. (Vinssiratas hoitaa homman automaattisesti).
Systeemi siis liikkuu nykivästi vasemmalle. Pakki on helppo järjestää, kun jarru vain vaihdetaan toimiman päinvastoin 180 astetta.

Systeemi kannattaa varmaan rakentaa vakiokierroksilla toimivaksi, ja ehkä hyödyntää jousien ja varsimassojen keskinäistä resonanssia. Vaatii varmaan monenlaista elektroniikkaa, sähkömekaniikkaa ja tietokonekoodausta, jotta homma saadaan optimoiduksi pelaaman ja häviöt minimoitua.
Kun painopiste suljetussa systeemissä pysyy aina paikallaan, varsipainojen pyörintänopeus määrää alustan liikkeen nopeuden, joka riippuu pyöritysmoottoreiden tehosta. (Moottoritehoa ei tarvitse muuttaa veto- ja jarruvaiheiden mukaan. En tiedä olisiko siitä mitään hyötyä?)

Ei se nytkytys niin paha liene, kun painojen kuolonkohtaa lähestyttäessä voima aina laskee hidastuvasti eikä yhtäkkisesti pysähdy ja kiihdytä. Matkustajille voisi olla moottorilla kiskoilla liikkuva hytti, joka liikkuisi koko ajan puolella nopeudella eteenpäin, vaikka alusta liikkuisi alla vuoroin eteen- ja taaksepäin. Alusta nytkyttelisi, mutta hytti liikkuisi tasaisella nopeudella eteenpäin. Vaatisi tietokoneohjauksen onnistuakseen.

Epäkeskoinertiamönkijälle voisi olla mainio käyttökohde tappajadrooni maarintamalle.
Telaketjudrooni on kallis ja painava tuohon verrattuna. Juoksuhaudan ylitystä varten pitäisi kuitenkin keksiä jotain apuja vaikka yksi pyöräpari keskelle. Hyvin vaikeassa maastokodassa sitten laitettaisi epäkeskomoottori avustamaan. Kun epäkeskomoottoria käännetään yläviistoon, mönkijän paino kevenee radikaalisti aina varsipainojen liikkuessa taaksepäin ja vetopyörät voivat silloin helposti nostaa mönkijän kuopasta, josta ilman sen kevenemistä nousu olisi mahdotonta.

Kun rintamalla äänetön liikkuminen on valttia, sähkömoottori silloin on sopivin ratkaisu. Jos ajatellaan kamikaze tyyppinä, eihän sähköä tarvita välttämättä kuin muutamaksi minuutiksi.
Jos epäkeskomoottori käännetään pystyasentoon, sehän voi nostaa härvelin vaikka ilmaan hetkittäin, jolloin vetopyörät siirtävät sitä kuopasta nykäyksittäin ylös vähän kerrallaan. Jyrkkäreunaisesta kranaatti- / pommikuopasta ei nouse telaketjupelikään, mutta tämä voisi siihen kyetä.

Suunnitelmahan on evoluutioasteella, että kaikilla on vapaat ajatukset keksiä hyviä ideoita. Laskelmat on sitten oma lukunsa, ja siihen tarvitaan insinööritaitoja. Siitä vaan kilvan rakentamaan koeversiota. Kun sellainen on konkretisoitunut, siitä vaan kauppaamaan Puolustusvoimille testiin.

Olisiko muita sovelluksia?
Kuka rakentaa ensimmäisen inertiamoottoriauton?
Liitteet
Epäkeskomoottori 2.jpg
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

muutokset 06.02
Näitä muutoksia ei ole vielä koosteeseen tehty, mutta päivitetään siihen lähiaikoina.

sivu 8

Muutin voiman yhtälön nykyisen määritelmän mukaiseksi. Differentiaaliyhtälöistä ei tarvitse välittää, kun ymmärtää vain lopputuloksen, jota tarvitaan jatkossa.

Turbiinimoottorien työntövoiman laskeminen

Newtonin II laki, dynamiikan laki määrittää: voima F = dp/dt : p liikemäärä, t aika

F = dp/dt = d(mv)/dt = m ∙ dv/dt + dm/dt ∙ v
: dv/dt = kiihtyvyys a (t)
: dm/dt = massavirta ṁ (t)

Kun a = 0 , F = dm/dt ∙ v = ṁ ∙ v


Työntövoima Fn = Fa + Ff + Fp = ṁa (vj – v) + ṁf vj + (pj – po) Aj
; a = air (ei kiihtyvyys)

Fa = ṁa (vj – v) = ilmavirran kiihtyvyysvoima
; ṁa ilmamassavirta moottorin läpi
; v ilman tulonopeus moottoriin = lentonopeus
; vj ilman poistonopeus = suihkun nopeus ( j jet)

sivu 21

Koko moottorin kunnon mittana käytetään työntövoimamarginaalia ”Fn-marginal” (force net = nettovoima). Moottorin valmistajan antamalla mp-roottorin N1 kierrosluvulla mitatusta työntö-voimasta ja EGT marginaalista sekä joukosta muita parametrejä tietokone laskee Fn marginaalin.
Poistoilman ja tuloilman kokonaispaineiden suhde EPR (engine pressure rate) antaa myös kuvan moottorin kunnosta. Se voi täydellä teholla nousta yli 2 vanhoilla moottoreilla ja 1,6 -1,8 nykyisillä, eikä EPR-mittaria niissä enää juurikaan ole.
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Nyt on em päivitykset tehty suihkuturbiinimoottorin koosteeseen
oasoite ei muutu

https://www.dropbox.com/s/akb1pyvz6ay3w ... a.pdf?dl=0
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

tarkennetaan vielä

Turbiinimoottorien työntövoiman laskeminen

(Punainen yhtälö on poistettu Tieteen keskustelupalstalla fysiikkaa enemmän lukeneiden toivomuksesta ja muutettu nykyisen Newtonin II lain tulkinnan mukaiseksi. Fysiikkaa vähemmän lukeneiden ei tarvitse välittää differentiaaliyhtälöistä, sillä vain loppuyhtälöä F = ṁ ∙ v tarvitaan työntövoiman laskemisessa. Jos vielä on puutteita esityksessä, kerro.)

Yleisesti voima F = m ∙ a = m ∙ (v2 – v1)/t = m/t ∙ (v2 – v1) . . . ; m/t = ṁ massavirta

Newtonin II laki, dynamiikan laki määrittää: voima F = dp/dt ; p liikemäärä, t aika

F = dp/dt = d(mv)/dt = m ∙ dv/dt + dm/dt ∙ v
: dv/dt = kiihtyvyys a (t)
: dm/dt = massavirta ṁ (t)

F = dm/dt ∙ v = ṁ ∙ v , kun a = 0 kone ei kiihdytä
(lentokoneen kiihdyttäessä a > 0 , jolloin v kasvaa ja F kasvaa sen funktiona)


Työntövoima Fn = Fa + Ff + Fp = ṁa (vj – v) + ṁf vj + (pj – po) Aj . . ; Fn kasvaa kun v kasvaa
; a = air (ei kiihtyvyys)
.......
Tämän yhtälön F = dm/dt ∙ v = ṁ ∙ v
nopeus v on siis työntövoiman Fn yhtälössä (vj – v) = suihkun nopeus – lentokoneen nopeus, ja vj = suihkun nopeus
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Nyt on viimeinen päivitys suihkumoottorikoosteeseen tehty koskien työntövoiman yhtälöitä.

Jos vielä huomaat koosteessa tarkentamisen tarvetta tai virheellistä tulkitaa, kerro.
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Kun kaikilla ei ole tietoa differentiaaliyhtlöistä, palautin alkuperäisen Newton II yhtälön vaihtoedoksi suluissa.

muutos 12.02 on tehty koosteeseen
sivu 8

Turbiinimoottorien työntövoiman laskeminen

Newtonin II laki, dynamiikan laki määrittää: voima F = dp/dt : p liikemäärä, t aika

F = dp/dt = d(mv)/dt = m ∙ dv/dt + dm/dt ∙ v ; dv/dt = kiihtyvyys a (t)
; dm/dt = massavirta ṁ (t)
F = dm/dt ∙ v = ṁ ∙ v , kun a = 0

(Aikaisempi Newton II , F = m ∙ a = m ∙ (v2 – v1)/t = m/t ∙ (v2 – v1) ; m/t = ṁ massavirta)

sivu 9

Työntövoima Fn = Fa + Ff + Fp = ṁa (vj – vL) + ṁf vj + (pj – po) Aj

Fa = ṁa (vj – vL) = ilmavirran kiihtyvyysvoima
; ṁa ilmamassavirta moottorin läpi
; vL ilman tulonopeus moottoriin = lentonopeus
; vj ilman poistonopeus = suihkun nopeus ( j jet)

Ff = ṁf ∙ vj = polttoainevirran kiihtyvyysvoima ; ṁf polttoainevirta (v = 0)

Fp = (pj – po) Aj = painevoima suihkuaukolla
; pj suihkuaukon staattinen paine ; po ilmanpaine
; Aj suihkuaukon pinta-ala

vL = v seuraavassa tarkastelussa.
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Ihmettelen, kun tätä ketjua luetaan aika ahkerasti - nyt viikon aikana 300 käyntiä, mutta ei yhtään kommenttia? Mikä ketjussa kiinnostaa, ja ketkä sitä lukevat?

Olen arvellut, että koululaiset tätä lukevat? Onhan Suihkumoottorin fysiikkaan tutustuminen mitä mainiointa oppia Newtonin mekaniikkaan. Vai kiinnostaako käyty debatti trollien kanssa?

Kun olen täällä aikaisemmin kuvannut jotakin nuoruuden aikaisista harrastuksistani tekniikan parissa, kerron vielä 16 vuotiaana rakentamastani 3-nopeuksisesta levysoittimesta (ks kuvat), ollessani työssä ison tehtaan instrumentti-korjaamolla (mittarit ja säätäjät tms.). Minulla ei ollut mitään ammattikoulutusta takana, mutta opin poraamaan, sorvaamaan, juottamaan ja hitsaamaan ym metallintyöstöön ihan vain itse tekemällä yrityksen erehdyksen menetelmällä ja pomon välillä opastellessa.)
Eihän se levysoitin vetänyt vertoja kaupan peleille, ja muutaman vuoden jälkeen ostin Garrardin edullisen soittimen sen tilalle, kun palkasta kertyi jotain taskun pohjalle.

Ajattelin tällä esityksellä kannustaa nuoria kehittämään taitojaan yrityksen ja erehdyksen menetelmällä, jos opin saaminen kiinnostaviin asioihin ei muutoin onnistu. Jos monella yrittämällä syntyykin vain sutta ja sekundaa, ja seuraavalla kerralla sitten onnistuukin, niin se siirtää nuo epäonnistumiset marginaaliin. Saavutuksistaan voi sitten ylpeillä, mutta rehellinen pitää olla itselle ja muille. (Minä tuolla edellä sanoin viimeisenä liidokkina rakentaneeni PIK 5 purjekoneen mallin mukaisen liidokin, mutta se oli jäänyt vanhemmalta veljeltäni kesken muiden touhujen vuoksi, ja minä vain rakensin sen valmiiksi.)

Minulla on vetämässä melkoinen yritys hyvin merkittävän fysiikan ilmiön julkaisemiseksi, ja pidän nyt peukkuja, kun löysin agentin, jonka uskon ymmärtävän ideani ja voivan viedä sitä eteenpäin.
Liitteet
Levysoitin.jpg
Avatar
Tuulispää
Reactions:
Viestit: 21306
Liittynyt: 30 Marras 2022, 09:24

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Tuulispää »

Uutta:
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Oli viimeinen päivitys unohtunut tehdä.

Nyt se on tehty, mutta se koskee vain sivun 8 työntövoiman yhtälön nopeuden termien erottamista toisistaan, kun ennen oli vain yksi nopeustermi v, nyt on kaksi, v yleinen ja vL lentonopeus.
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Kuten Suihkuturbiinimoottorin koosteeni alussa kerroin, minulla ei ollut mitään aikaisempaa tuttavuutta suihkumoottoreiden kanssa ei teoriassa eikä käytännössä aloittaessani koostaa ja muokata koosteta. Kuitenkin ottamalla selvää asioista noiden moottoreiden salat ovat pikkuhiljaa paljastuneet. Harmia on aiheuttanut se, ettei tietolähteisiin ole aina luottamista - eritysesti Wikipedian epäluotettavuus.

Täällä keskustellessani joihinkin asioihin on löytynyt tarkennusta. Raskasta keskustelu oli, kun vastaanväittäjät eivät olleet edes lukeneet koostetta, tai eivät olleet ymmärtäneet lukemaansa.

Nyt kooste on tyydyttävässä muodossa pitkäjännitteisen uurastuksen saavutuksena. Tähän sopii Hektorin laulusta muokkaamani riimittely.

Harva meistä on rautaa, moni vain nynnyää,
moni ei ole oppinut kykyjään käyttämään.
Periks’ älä koskaan, tahdot ain yrittää,
ja kaikki hankitut tiedot ja taidot ne sulle myös jää.

Vaikka trollit sua haukkuu, ei se sua lannista
trollit kun ei piittaa kunnon tavoista.
Aina päivä ei paista, lunta tupaan pyryttää
mutt’ ei sitä estää voi, joka kestää kolhut ja yrittää.
Nasty76
Reactions:
Viestit: 526
Liittynyt: 05 Heinä 2023, 19:52

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Nasty76 »

Hienot on kaavat mutta nykyiset ohivirtaus tai siis turbo fan moottorit saavat suurimman osan työntövoimasta siitä etumaiseste fanin pyörinnästä ei pakokaasujen työnnöstä eli ne on periaatteessa potkuri jossa on vinhasti pyörivä monilapainen potkuri. Palo tapahtumalla ainoastaan kiihdytetään kuuman pään ropelleja tosin pieni työntö voima tulee myös suihkuvirtauksesta taaksepäin. Ps myöskään kylmän ja kuuman pään välillä ei ole akselia joka pyörittää kylmää päätä. Vaan pyörintä tulee vinhasta ilman virtaumasta.Raketti moottorissa taas työntövoimasta kaikki tulee taaksepäin tulevasta pakokaasuista
Kontra
Reactions:
Viestit: 3606
Liittynyt: 05 Maalis 2023, 21:29

Re: Suihku- ja rakettimoottoreista

Viesti Kirjoittaja Kontra »

Nasty76 kirjoitti: 18 Huhti 2024, 21:42 Hienot on kaavat mutta nykyiset ohivirtaus tai siis turbo fan moottorit saavat suurimman osan työntövoimasta siitä etumaiseste fanin pyörinnästä ei pakokaasujen työnnöstä eli ne on periaatteessa potkuri jossa on vinhasti pyörivä monilapainen potkuri. Palo tapahtumalla ainoastaan kiihdytetään kuuman pään ropelleja tosin pieni työntö voima tulee myös suihkuvirtauksesta taaksepäin. Ps myöskään kylmän ja kuuman pään välillä ei ole akselia joka pyörittää kylmää päätä. Vaan pyörintä tulee vinhasta ilman virtaumasta.Raketti moottorissa taas työntövoimasta kaikki tulee taaksepäin tulevasta pakokaasuista
Kuva puhallinturbiinista:
Matalapaineturbiinin akseli pyörittää puhallinta on yleisin rakenne 2-akselimoottoreissa.
On myös 3-akselimoottoreita, jossa puhaltimelle on oma erillinen turbiini.
(Kuuma pää pyörittää kylmää päätä).

Kannattaa lukea tämä esitys liikennekoneiden suihkuturbiinimoottoreista:
https://www.dropbox.com/s/akb1pyvz6ay3w ... a.pdf?dl=0
Liitteet
Puhallinmoottori.jpg
Suosittele ketjua Vastaa Viestiin