Wasserrakete mit CO2-Antrieb?

[user529]

http://video.google.com/videoplay?do...57102890169879

unter umständen hilft ein zweistufiges entspannen:
1. aus der kartusche in die flasche (mehr als 8bar hält eine unmodifizierte plastikflasche nicht aus)

abwarten bis sich die flasche wieder halbwegs erwärmt hat
2. Starten und entspannen auf umgebungsdruck.

nachteil ist natürlich dass du rund 1/5 des volumens der flasche nicht mit wasser füllen kannst.

solltest du aber trotzdem weiter an deiner idee mit der co2 kapsel festhalten: googel nach lavaldüse, damit lassen sich überschallströmungen verwirklichen, denn sonst geht ein großteil der energie im aufplatzen des gasstrahles verloren (nur ebi reiner co2 rakete, bei wasser ist die düsenform egal, da der schub ja durch wasser erzeugt wird).

mfg clemens

mein anschluss für die druckluftanlage:
Bild hier  

funktioniert wie ein schnellverschluss. die 4 stifte halten die flasche solange bis die messingscheiben von der mittleren aluplatte zurückgezogen werden und den flaschenhals freigeben

[Felix G]

Grundsätzlich ist eine Lavaldüse eine gute Idee, wenn man Gas auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigen möchte, wie effizient sie in einer Wasserrakete eingesetzt werden kann müsste man erstmal testen.

Klar ist schonmal, daß sie als Druckminderer gut funktionieren sollte, und wenn die CO2 Kapsel mitsamt der Lavaldüse gut im Wasserbehälter befestigt ist, könnte sie möglicherweise sogar zum Schub beitragen (das Wasser müsste vom Gasstrahl ja regelrecht mitgerissen werden).


So oder so würde ich allerdings keine "normale" Lavaldüse nutzen, da die Herstellung etwas kompliziert ist, stattdessen empfehle ich das Design der Nasa, welches im wesentlichen aus einem Rohr mit konstantem Durchmesser besteht, mit einem Einsatz der im einfachsten Fall wie ein Doppelkonus geformt ist (eigentlich ist es eher eine Tropfenform, aber naja).

[oberallgeier]

würde ... keine "normale" Lavaldüse nutzen ... etwas kompliziert ... stattdessen ... Design der Nasa... Rohr mit konstantem Durchmesser ...

Hmmm, habe ich da etwas übersehen? Stimmt die Thermodynamik nicht mehr? Heisst "maximaler Schub" (und das will die NASA bestimmt!) nicht auch GENAU nach der Thermodynamik? Warum hatte ich mal Gasdynamik belegt, wenn es viel einfacher geht?

Ich werd was übersehen haben. Neueste Entwicklungen beim Bau von Raketenöfen. Schade

[Felix G]

So zerstückelt macht mein post natürlich nicht mehr viel Sinn ^^

Die von mir beschriebene Düse funktioniert genauso wie eine normale Lavaldüse, nur daß sie sich eben leichter herstellen lässt.


Eine normale Lavaldüse ist ja, stark vereinfacht ausgedrückt, ein Rohr das in der Mitte einen kleineren Durchmesser hat als an den Enden. So ein Teil aus einem Stahlklotz an der Drehmaschine herzustellen ist relativ schwierig, da man es von innen bearbeiten muss.

Das alternative Design der Nasa (wers nicht glaubt: Nasa Tech Briefs 11883 - flow concentrating supersonic gas/liquid nozzles), funktioniert genauso, nur daß die Verjüngung in der Mitte eben dadurch erreicht wird, daß man in einem Rohr mit konstantem Durchmesser einen Einsatz unterbringt der an eben jeder Stelle dicker ist als an seinen Enden. Der Effekt ist der gleiche, nur daß man diesen Einsatz eben wesentlich leichter an einer Drehmaschine herstellen kann. Außerdem hat dieses Design noch die nette Eigenschaft, daß der Gasstrom recht konzentriert am Ende austritt (geringere Divergenz verglichen mit einer klassischen Lavaldüse)

[bugmenot]

Darf ich einfach einmal ein wenig "Schleichwerbung" machen?
Was Wasserraketen angeht, findet ihr mit Sicherheit eine Menge Know-How und Erfahrung in der entsprechenden Subsection von www.raketenmodellbau.org ,mich findet man dort übrigens auch
Gleich Vorweg: Die Lavaldüse könnt ihr fürs erste knicken, zumindest als Hauptdüse, für das Vorentspannen des CO2 dürfte sie aber (mangels Schubwirkung) nicht wirklich viel bringen.
Dann zu dem Vorurteil, dass eine unmodifizierte Plastikflasche nicht mehr als acht Bar hergibt: Mehrweg-PETs können bis 16 Bar und mehr halten. KÖNNEN!
Im sicheren Bereich hält man sich bei 10-12 Bar auf, die Werte sind abhängig vom Alter und der Abnutzung der Flasche.
Jetzt wird es aber erst richtig Interessant:
Problem 1: Das Vereisen
Problem 1 könnte man eventuell dadurch "austricksen", dass man die recht hohe Wärmekapazität von Wasser ausnutzt ... und das Ventil mit dem Wasser warmhält. Problem: Friert die "Heizung" zu, ist endgültig Feierabend.
Jetzt kommt aber das gemeine Problem 2, welches eurem Projekt leider den Gar aus macht:
Nämlich das sich CO2 unter Druck im Wasser löst und dann als die euch wohlbekannte Kohlensäure in Erscheinung tritt. Ein (Groß-)Teil des Drucks verflüchtigt sich also und gast erst nach der Düse wieder aus.
Für Interessierte die Chemie dahinter: http://www.drak.de/de/info/kohlendioxid/chemie.html
Wer dennoch weitermachen will, kann dem Diagramm entnehmen, wie viel CO2 zusätzlich benötigt wird, um das Wasser zu sättigen.

mfG
Markus