¡Cómo hacer tu propio motor pequeño~!
Parámetros de diseño:
1 Relación petróleo-gas
Los motores a reacción dependen de la combustión de petróleo y gas. para producir fuerza de reacción. Según el límite de explosión del aceite,
La relación de peso entre combustible y aire es generalmente de 15 a 20. En otras palabras, un litro de aire requiere aproximadamente un gramo de aceite.
2. Frecuencia del chorro,
La frecuencia del chorro del motor a reacción está relacionada con la longitud del fuselaje. Cuando el diámetro es el mismo, cuanto más largo es el fuselaje, más bajo. frecuencia.
3. La relación entre el diámetro del fuselaje y la longitud L/D
La relación entre la longitud y el diámetro del motor es un paso importante en el diseño del motor. La relación entre la longitud y el diámetro es generalmente 10. -17 entre.
4. Fórmula de cálculo
El empuje del motor está determinado por muchos factores La siguiente fórmula puede ilustrar el problema: m * va = F * t
V =. Volumen del motor (dm^3.(Hz)
va = velocidad de inyección. (m/s)
F = empuje (Newton)
fc = combustible consumo Volumen (gramos/segundo)
m = Masa de aire en kilogramos
t = Tiempo (segundos)
Convertido de tiempo s segundos, m = entrada al Volumen real de petróleo y gas X
m*v=F*t m = masa= v^2 )/(L * 8)
De la fórmula anterior, Se puede concluir que cuanto mayor es el diámetro de la boquilla de cola, mayor es el empuje del motor. Cuanto mayor es el empuje, más petróleo y gas. La longitud del tubo tiene un impacto relativamente pequeño en el empuje, pero tiene un impacto mayor en el. la confiabilidad del funcionamiento del motor.
Cuanto más larga sea la boquilla de cola del motor, menor será la frecuencia de operación f de la placa de la válvula, pero cada vez se podrá inhalar más petróleo y gas, por lo que aumentará el número de veces. Los tiempos de trabajo aumentan. La boquilla larga puede hacer que el motor se acerque al empuje teórico máximo. Al mismo tiempo, el rendimiento de la entrada de aire es mejor, lo que facilita el arranque del motor. aumente la frecuencia de chorro f del motor y, al mismo tiempo, absorberá menos combustible y gas, por lo que el empuje no aumentará y hará que el motor tenga dificultades para arrancar y funcione de manera inestable.
(Consejo: para facilitar el ajuste del motor, la longitud de producción real es más larga que la longitud de diseño teórica, porque si es demasiado larga, se puede acortar. Si es corta, será más problemático alargar (pero no puede ser demasiado largo y el resultado de demasiado largo tampoco funcionará)
La fórmula de cálculo es
Y = 0,152 * X 470 (mm), unidades métricas
(o Y = 3.88 * Datos de referencia:
Nombre del motor:
Nombre del motor:
Nombre del motor se refiere al nombre del motor.
/p>
Nombre del motor
Y = Longitud total
X = Área de la sección transversal de la boquilla de cola
Boquilla
490
907
α
485
531
B-12
600
531
Aerojet
610
1075
PAM
810
907
Sov faa
670
1195
6. /p>
Dado que el cálculo de la velocidad del jet de un motor a reacción de alta temperatura y alta presión es un proceso complejo, los entusiastas pueden usar una fórmula simplificada para calcular
va=2*L* f
Basado en p90 Cálculo como ejemplo:
La velocidad del chorro es:
150*2*0,86= 258 m/s.
7. Área de ventilación de la válvula de retención
p>El respiradero de la válvula de retención es la parte más crítica del diseño del motor. El área de ventilación de la válvula unidireccional es la parte más crítica del diseño del motor porque está relacionada con la relación aceite-aire que ingresa al motor.
Fórmula de cálculo
Y = 0,4922*X - 37 (milímetros cuadrados)
Aquí (X = área de la sección transversal del tubo de escape, Y = ventilación de la válvula de retención Superficie portuaria, si es un motor grande no se puede restar 37).
Además, a la hora de diseñar se debe tener en cuenta que la instalación del plato de válvula reducirá el área de ventilación entre un 10-20, por lo que se debe dejar un cierto margen.
El resultado del cálculo es aproximadamente 50-60 del área de la sección transversal de la boquilla de cola, y el diseño general puede ser 55
(Consejo, un área de ventilación ligeramente mayor puede hacer que el motor se encienda más fácilmente).
Referencia de diseño de motor extranjero:
Nombre del motor
Área de ventilación de la válvula Y
Área de la sección transversal de la boquilla de cola X
Boquilla
452
907
Alfa
381
531
B-12
221
531
Aerojet
603
1075
PAM
506
907
Sov faa
661
1195
Sí . También puede utilizar la tabla de procesamiento manual para verificar los resultados de su cálculo; generalmente el error es 5
8 Área de entrada
El área mínima del orificio de entrada ubicado en la parte delantera. del motor no debe ser menor que unidireccional El área de ventilación de la válvula.
Para atomizar el combustible, el caudal de aire aumentará en la parte estrecha, por lo que el conducto de admisión está diseñado en forma de trompeta, también llamado válvula de mariposa de aire.
9. Cómo diseñar tu propio motor
I. Primero determina el empuje del motor,
Según la fórmula anterior, combinado con el aceite real. y coeficiente de entrada de gas X=0,75, el cálculo se simplifica Obtener
La relación entre el empuje del motor y el área de la sección transversal de la boquilla de cola, la fórmula de diseño es
F (libra) = 4 .p>
O:
F (Newton) = 2,65 Newton * centímetro cuadrado
(Un kilogramo de fuerza = 9,8 Newton)
Según el diseño de la columna extranjera:
Si se construye un motor que puede producir 25 libras de empuje, 25/4,2 = 5,95 centímetros cuadrados, lo que da como resultado un diámetro de boquilla de cola de aproximadamente 2,75 pulgadas.
El área del orificio de la válvula es 5,95*0,6552 = 3,9 pulgadas cuadradas.
(El coeficiente 0,6552 aquí lo calcula el diseñador basándose en la experiencia)
Debido a la limitación de la forma de procesamiento de la válvula, el área de la sección transversal de la válvula unidireccional puede ser 3,9/0,55= 7,1 pulgadas cuadradas, basado en la parte superior de la válvula. Calculado con diez orificios, el área de cada orificio es de 0,39 pulgadas cuadradas y el área de la sección transversal de la cámara de combustión y el área de la válvula de retención son aproximadamente el Igual y se puede instalar la válvula de retención.
La longitud de la boquilla se puede simplificar para calcular, L=5.95*3.88 18.66=41.8, dejando un margen de 50 pulgadas. Si se usa la cola de la boquilla para expandir la boquilla, la longitud de. la boquilla es 0,2*41= 8, la longitud total es 50, luego la longitud real de la cola de la boquilla es 50-8=42 pulgadas.
El área mínima de entrada de aire es el área del orificio de la válvula, que es de 3,9 pulgadas cuadradas
Datos experimentales extranjeros sobre el motor P-90 (como referencia)
Los parámetros son los siguientes
V = 2,9 litros
fc = 6,7 g/s
f = 150 Hz
va = 258 m/s
F = 85 Newtons
Capítulo 2 Fabricación de motores a reacción
1. Selección de materiales
Dado que el motor funciona a altas temperaturas, no se puede utilizar aluminio u otros metales de bajo punto de fusión.
En general, los aficionados pueden utilizar acero al carbono y aleaciones de aluminio. Los tubos de acero inoxidable son el mejor material. Se pueden encontrar en ferreterías en varias especificaciones. El material que también se puede utilizar es el tubo de escape de una motocicleta o un automóvil, está compuesto de acero al carbono y está recubierto de aluminio por fuera. No es fácil de producir. Oxidado, pero es un poco más pesado debido al tubo más grueso. El precio no es caro, unos 40 yuanes la pieza, y puedes encontrarla en los departamentos de reparación de motocicletas. Las usadas y baratas también se venden por 10 yuanes. También se puede transformar en una pieza cónica como se muestra en la imagen.
La aleación de aluminio solo se puede utilizar para fabricar la cubierta frontal del acelerador de admisión del motor.
3.
Cómo hacer una válvula de retención de entrada de aire
La clave para comenzar es el procesamiento de la válvula de retención El procesamiento de la placa de la válvula. Requiere un torno para completar todo el proceso. Solo requiere procesamiento. Si no tiene un torno, también puede usar otro diseño. Por ejemplo, puede ver una placa de hierro redonda de 3 a 10 mm de espesor. taladre un orificio utilizable donde sea necesario para reemplazarlo y luego instale la placa de la válvula. Luego instale el disco de la válvula.
La pieza de válvula en forma de ciruela es la clave del motor. Debe estar hecha de placas de acero delgadas con gran elasticidad, resistencia a altas temperaturas y un espesor de aproximadamente 0,1-0,3 mm; de lo contrario, el motor fallará. no funciona. La pieza de la válvula se puede cortar en la forma deseada o electrolíticamente, como si fuera una placa de circuito impreso. Primero pinte la placa de circuito, déjela secar y luego dibuje el patrón deseado y use una aguja de acero para dibujar la forma deseada. Líneas talladas con pintura, póngalas en agua salada y use corriente directa de 6-12 V para la electrólisis.
4. Montaje del motor
La instalación del motor a reacción es relativamente sencilla. Simplemente procese las piezas según el diagrama e instálelas. Al instalar la válvula unidireccional, asegúrese de doblar la válvula de flor de ciruelo hacia adentro entre 10 y 30 grados. Deje abierto el puerto de escape de la válvula. Al mismo tiempo, cabe señalar que la junta del motor debe estar sellada.
Capítulo 3 Cómo arrancar el motor
Descripción general
¿Es más difícil arrancar un motor de impulsos? No precisamente. Del principio del motor se puede ver que se deben cumplir las siguientes condiciones para arrancar el motor:
1. Combustible
2. Aire
3. Fuente de ignición
Combustible
Los motores de pulsos pueden utilizar una variedad de combustibles, como gas licuado de petróleo (Gas LP), gasolina, diésel, queroseno y metanol (alcohol industrial). La opción más común es utilizar gasolina, pero para el aficionado medio, se puede utilizar cualquier marca de gasolina para arrancar un motor de impulsos. Para los entusiastas comunes, cualquier marca de motor de gasolina servirá. Si la temperatura es baja y el combustible es difícil de vaporizar, también se puede añadir al aceite un componente de éter de no más del 25% para facilitar el encendido. El mejor combustible es el metanol, porque el metanol produce agua cuando se quema, es volátil y tiene una amplia gama de puntos de explosión.
Aire
Antes de arrancar el motor a reacción, el aire no puede aspirarse automáticamente hacia la cámara de combustión. En este momento, es necesario utilizar un pequeño fuelle o una bomba para enviar el aire. en la entrada del motor para ayudar al motor. Para la mezcla de petróleo y gas, se debe tener en cuenta que el aire debe tener una cierta presión y caudal para atomizar completamente el combustible en el petróleo y el gas.
Método de encendido
La mejor forma es instalar una bujía en la cámara de combustión del fuselaje. Si no tienes una, no importa. El extremo del cable con una bolita de algodón y remojarlo en gasolina y luego extender la boquilla en el extremo también funciona. En la figura se muestran varios métodos de encendido.
Pasos de encendido:
1. Conecte el tubo de aceite y tenga en cuenta que la altura entre el nivel de aceite en el tanque de aceite y el puerto de inyección de combustible del motor no puede ser superior a 20 mm.
2. Abra la bujía eléctrica o utilice una pequeña antorcha para apuntar el combustible desde el inyector trasero.
3. Presione la caja de aire con la mano o use una bomba de aire para soplar aire en la entrada de aire del motor. Preste atención a que la válvula de retención se abra y el aceite se succione y atomice.
Ajusta la aguja de la válvula, controla el tamaño del acelerador y encuentra el mejor ángulo de soplado para que el aceite del motor pueda atomizarse por completo. Si el motor aún no puede encenderse, puede desmontar el cuerpo y ajustar el ángulo de la placa de válvulas y el apriete de los tornillos de fijación. Luego, inténtelo nuevamente hasta que encuentre el punto de funcionamiento óptimo y el motor a reacción arrancará y continuará funcionando incluso sin la caja de aire y la fuente de ignición.
Además, también puedes usar primero una lata de gasolina como encendedor, soplarla desde la entrada y encenderla. Los pasos son los mismos que los anteriores, pero debes ajustar la cantidad de gasolina. gas.
Capítulo 4 Creación de preguntas y respuestas
1. ¿Por qué el motor no funciona?
Debido a problemas de selección de materiales en el diseño y procesamiento, muchos motores no pueden funcionar normalmente. De hecho, las razones principales se pueden ver en las condiciones de combustión de la siguiente manera:
1. Aire insuficiente o excesivo
Debido a los diferentes materiales utilizados para fabricar las placas de válvula, si las placas de válvula son demasiado duras, no se puede aspirar aire exterior. Por lo tanto, las placas de válvula y el espacio entre las placas de válvula debe ajustarse con antelación. Elegir materiales adecuados para la producción. Además, debido a la resistencia del plato de válvula, el volumen real de entrada de aire se reduce en aproximadamente un 20%.
2. El volumen de entrada de aire es demasiado grande porque la entrada de aire diseñada es demasiado grande, lo que hace que las chispas en la cámara de combustión desaparezcan y la mezcla de aire y aceite inhalada no se pueda encender.
3. La boquilla es demasiado corta. Una boquilla demasiado corta hará que el arranque sea extremadamente inestable. Debido a que la frecuencia es demasiado alta, el aceite y el gas inhalados no se pueden mezclar completamente, lo que provocará que el motor se cale.
4. La atomización del aceite no es buena y el aceite demasiado pesado no es fácil de vaporizar, por lo que no se recomienda utilizar aceite más pesado que la gasolina, como el diésel. metanol, porque es fácil de vaporizar y tiene un amplio rango de concentración explosiva.
5. El nivel de líquido de entrada de aceite es bajo Debido a que el nivel de líquido en el fondo del tanque de aceite es alto, el aceite no se puede aspirar. En este momento, la posición del tanque de aceite debe ser. aumentó.
II. Por qué la vida útil de la placa de la válvula del motor es corta
Debido a que la placa de la válvula funciona a alta temperatura y la frecuencia de vibración es alta durante el funcionamiento, la vida útil de la válvula La placa se ha convertido en un punto débil del motor. Si el material es fácil de madrear, se destruirá si no se expone a altas temperaturas durante unos minutos. Por lo tanto, cómo diseñar una válvula unidireccional para aumentar la vida útil del plato de la válvula se ha convertido en un tema de investigación para los fabricantes de motores.
El primero es utilizar materiales de alta temperatura y el segundo es adoptar un diseño sin válvulas. El diseño existente del motor de impulsos sin válvulas tiene una producción de fuselaje más compleja y un empuje menor.
Un motor a reacción de pulsos es un motor a reacción que puede utilizarse en aviones de destino, misiles o modelos de aviones. Más tarde, en la Segunda Guerra Mundial, los nazis alemanes lo utilizaron para impulsar los misiles V-1 que bombardearon Londres. La estructura de este motor se muestra en la figura. Tiene una válvula unidireccional en el extremo delantero, luego una cámara de combustión que contiene una boquilla de combustible y una bujía y, finalmente, una boquilla de cola larga especialmente diseñada.