探讨 电器武器板块 chco 的 DIY内燃炮
blackiller2010/08/27电磁炮 IP:北京
来科创好像忽然发现了个新大陆,点燃了我儿时好多的梦想,那个男孩不爱木仓、模型?
        可惜那时候没有条件,没有时间,没有资金去满足;
        呵呵惭愧的是到现在有条件了,可又一直没有动手,主要是懒散,眼高手低嘿嘿...
        看到ehco老兄(不知是老兄还是老弟)的大作很是兴奋,能把土豆炮做到这种程度真是厉害,深厚的机械设计加工能力和电路控制功底都令我很兴奋。虽然ehco不认为自己的东西叫土豆炮,但我认为,从原理上来讲应该和土豆炮是一样的,不要因为土豆炮简单就觉得很低级,能用简单的原理做出精致强大的东西才是高手哈!
        不知ehco是哪里人呀,方便的话可以一起探讨。
        在下不才对做了一些数值分析,抛砖引玉,要是说了外行话希望大家不要见笑,有言在先啊,呵呵。。。

1.bmp
      
+63  科创币    black    2010/08/27 鼓励
+236  科创币    y2k    2010/08/27 其它
来自:物理高能技术 / 电磁炮
12
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~~空空如也
blackiller 作者
14年5个月前 IP:未同步
253692
g管长度         s=600mm      
g管内孔直径  D=6mm
g管内孔半径  r=D/2=3mm
g管内孔面积  S=π  r2=28.26mm2
钢珠体积        V=(4/3)× π  r3=113.04mm3
钢珠的质量    m=ρV=0.88g

由于燃烧室的容积 >>  g管内孔的容积积 , 可以先简化问题,近似认为在钢珠的运动过程中燃烧室内压强不变,并且忽略g管的摩擦:
设工作时燃烧室内的压强为 P,由于不知道具体数值,假定为1Mpa吧:P=1×106pa在钢珠的运动过程中受力为: F=PS=28.26×10-6m2 * 106pa=28.26N
钢珠的运动过程气体做功:   W=Fs=28.26N * 0.6m=16.96J那么在钢珠出口处动能为16.96J由动能公式: W=(1/2)mv2
得出出口速度:v=sqrt(2×W/m)=196m/s  
注意,这是假定燃烧室压强为1Mpa时的数据
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
253706
梳理一下公式:
W=Fs=(1/2)mv2
公式.bmp

当然这里的弹丸是球形的,如果是子弹形状那质量m就不一样了
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
253709
可以看出:出口速度与g管 长度的根号成正比
                    出口速度与压强的根号成正比
                    出口速度与质量的根号成反比

                    出口能量与弹丸质量无关,与g管截面积成正比,与 压强成正比,与g管长度成正比
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
253741
上面的分析是基于给定的压强,但实际工作时可能还有点区别
下面的分析可能不一定准确,希望能有一定的参考
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
253772
我想,工作时的压力曲线应该类似与这样:
图.bmp

其中曲线1表示燃烧室完全密封
曲线2,3,4分别表示弹丸在不同时刻开始运动
如图:
图4.bmp
图3.bmp
图2.bmp
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
253786
很显然曲线2时弹丸运动时压强最大,跟据前面的分析此时的弹丸获取的动能最大
由此可想到,是否可以增加一个装置,可以使弹丸在点燃后一段时间,压强达到一定值再开始运动呢?
我想子弹的结构中弹壳紧包住弹头,直到压强达到一定值子弹头才能被推出是不是也是同样的原理啊?
呵呵,以上的分析只是想像,实际的压力曲线是否可以在燃烧室中加一个压力传感器读出,这样可以更精确的分析弹丸的运动,以增加出口动能,提高效率。
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
253789
期待ehco的回复
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blackiller作者
14年5个月前 IP:未同步
254160
诶,图怎么都挂了?
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black
14年5个月前 IP:未同步
254358
恩 很不错
第二次见到计算类帖子 第一次是看到打猎论坛计算气枪的出口速度
但是你这里面把一些很重要的数据和条件丢掉了
换上了自己假设的数据和条件 我感觉这样做很不稳妥
由于燃气炮这种东西 反应物和反应生成物都是气体
所发生的氧化还原反应一般是前后气体等摩尔数
所以建议你计算爆燃热 给你的燃气体积定容 列出反应方程式 然后查表 列出反应前后的焓变
这样用气体计算方程就能很方便的计算出压力了 还能根据反应速度和压力的关系 得出近似压力拟合函数
弹丸的启动压力 可以通过挂砝码的方法测出临界拉力
这样一来 是不是变得很容易计算了呢?这是我原来无聊 想出来比较容易业余估算的方法 但是一旦考虑到炮管的体积 这个计算方法就有点靠不住了 呵呵
在这里只是给楼主一个计算的思路 虽然楼主计算比较简陋 但是也是好事情的一个开端 鼓励
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ehco
14年5个月前 IP:未同步
255750
楼主异常凶猛!!!比我严谨许多,至少从公式推导上可以看出!明天不值班,又可以开工了,希望得到更多的理论指导,技术支持。
目前有两个比较困难的问题,一是有无一种方法能够方便快捷而又比较精确的测定一定气体的体积。二是有无一种传感器能测量极为瞬间的压力变化?
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badboy-fly
12年6个月前 IP:未同步
419749
那么内燃炮和土豆炮有什么区别呢还有结构上[s:275]
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