quinta-feira, 1 de maio de 2014

Testes estáticos dos motores com tubo de papel / Ignição elétrica

Olá a todos.

Ontem dia 30/04 foram testados 9 motores de papel, sendo 6 de papel kraft e 3 de cartolina.
A ignição foi feita com ignitores elétricos e pacotes de pólvora adaptados.

Para estes motores pequenos a ignição é uma parte fundamental, pois a ignição de uma pequena porção não permitirá a geração de uma pressão grande na câmara de combustão, levando a um decréscimo considerável no desempenho.

CARACTERÍSTICAS DOS MOTORES:

Tubo do Motor:
Diâmetro externo: ~12.5 mm
Diâmetro interno: 10 mm
Material: Tubo de papel kraft ou cartolina
Comprimento total: 55.0 mm

Propelente:
Comprimento do propelente (KNSU, 65% KNO3, 35% C12H22O11): 30,0 mm
Massa de propelente colocada: ~2,7 g
Diâmetro interno do grão : 3,5 mm

Tubeira (feita em esmectita):
Comprimento da tubeira: 10.0 mm
Massa de esmectita colocada: ~1.4 g
Diâmetro da garganta: 3.0 mm

Tampa (feita em cola quente)

Todos os 9 testes estáticos foram editados em um único vídeo:




CURVAS DE EMPUXO:

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OBSERVAÇÕES:

Os motores n° 03 e 06 falharam na contenção dos gases, embora o n° 03 tenha funcionado corretamente e este vazamento ocorreu apenas no fim da queima.

RESULTADOS:


CONCLUSÕES:

Claramente o desempenho (Is, c) dos motores n° 05, 06, 07 e 09 foram inferiores aos demais.
Um hipótese é que a ignição não ocorreu ao longo de todo o grão propelente.

O diâmetro interno do grão de todos os motores foi de 3.5 mm, que é apenas 0.5 mm menor que a garganta de 3.0 mm.
Isto significa que a área da porta para a garganta (parâmetro para avaliar queima erosiva, etc...) é de 1.36. Recomenda-se no mínimo 2.0, o que pode também ter dificultado a ignição completa do grão.

Talvez se o grão tivesse um diâmetro interno de 4.0 mm talvez não houvesse problemas de ignição parcial. Isto será testado em motores futuros.

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