účinnosť raketoplánu

Marekodzapadu · Príspevok od používateľa **Marekodzapadu** » 02 Mar 2011, 23:45

Ja uz to tu nebudem rozoberat, evidentne to nema zmysel. U mna je ten vypocet nezmysel tak ako cela tema. Lebo ucinnost moze mat leda tak zariadenie ktore premiena jeden druh energie na iny druh enrgie. Ako raketoplan nejazdi po cestach, tak ako nelieta do vesmiru.

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 02 Mar 2011, 23:56

Marekodzapadu napísal:a cely,cely cas sa tu bavime o ucinnosti raketoplanu (raketove motory) a o ucinnosti spalovacieho motoru. Takze, ucinnost raketoveho motoru je vyzsia ako ucinnost toho spalovacieho motoru.

este nejake otazky?...

Čo by sa stalo, keby namiesto kecania by si mi vytkol kde som vo výpočte účinnosti vynesenej hmoty na obežnú dráhu urobil chybu!
(Je to jedno či to vynesie raketoplán alebo fúrik naplnený 775 t H2
a 2x 500 t polybutadienakrylát , NH4ClO4),Al

//Automatické spojenie príspevkov. Pridané po 5 minútach:

Marekodzapadu napísal:J.. Lebo ucinnost moze mat leda tak zariadenie ktore premiena jeden druh energie na iny druh enrgie....

Tepelná energia a zmena na kinetickú (potencionálnu) energiu je čo?

Ale tebe je to jasné - babkin guľomet že...

Príspevok od používateľa **pin** » 02 Mar 2011, 23:56

Tu som našiel energetickú kalkulačku prevodov medzi rôznymi palivami:
http://www.shec-labs.com/calc/fuel_ener ... alence.php
Tých 775 t tekutého vodíka má vraj energiu ako 3 mil. litrov benzínu, tak ma napadlo porovnanie z hľadiska výkonu. Keď raketoplán minie ten vodík za 10 minút, koľko áut treba hnať po cestách, aby za ten istý čas minuli 3 milióny litrov benzínu?

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 03 Mar 2011, 00:11

To sa mi už počítať nechce , ale viem že má výkon ako 2,5 boeingov 747
a ešte niečo celkom zaujímavé v prílohe.

Uf, tá kalkulačka je SUPER užaj ju mám na lište!
1kwhod = 0,1 dl benzínu...

Príspevok od používateľa **5ko** » 03 Mar 2011, 13:02

Mať vaše problémy....

/prebehol som to len z hruba/

Ked to vezmem čisto sedliackym rozumom,
tak ked si porovnám 2000 ton raketoplánu pri štarte, vzdialenosť, ktorú prekoná, /cca400km. cenu paliva,ktorá je pre výrobu určite niekolknoásobne vyššia ako cena nafty,

so spotrebou nafty obyčajného Sergeja/rušňa, ktorý váži 110 ton ale neviem kolko km preje na tých 9 000l nafty v nádrži/, s tým že potiahne po železnici tých 2000 ton ako malinu,na rovnakú vzdialenosť
tak mi jednoznačne vychádza ekonomickejší ten rušeň.

Ale musíme brať do uvahy aj ČAS, pre vykonanie tej istej práce,
a tu je velký rozdiel, medzi cca 30 minutami raketoplánu /len typujem/
a časom za ktorý premiestni rušeň ten istý náklad po železnici na tú sitú vzdialenosť./ opäť tipujem cca 5 hod/

Je to ťažko porovnatelné, jedine keby sme zapriahli do vlakovej súpravy raketoplán,resp nosnú raketu a nechali ich na súbežnej trati súperiť, kto to dalej a skôr dotiahne.

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 03 Mar 2011, 17:33

5ko napísal:....

Ked to vezmem čisto sedliackym rozumom,
tak ked si porovnám 2000 ton raketoplánu pri štarte, vzdialenosť, ktorú prekoná, /cca400km. cenu paliva,ktorá je pre výrobu určite niekolknoásobne vyššia ako cena nafty, so spotrebou nafty obyčajného Sergeja/rušňa, ktorý váži 110 ton ale ...

Zabudol si na maličkosť... pre 100ton tých 400 km je potenciálna energia o ktorú sa sergej nemusí starať.. a aj tá kinetická energia je kapánek iná
28000 km / hodinu oproti 80km/hod. Akurát v tej hmotnosti je to možné porovnať! A ten čas a cenu paliva tu zbytočne nepleť ... aj tak by sa tej hmote musela tá energia odovzdať , kľudne si predstav ,že máš rebrík do vesmíru a po ňom ide ten sergej ....myslíš že by bol na tom lepšie? ...o tom je táto úloha
a som presvedčený, že má zmysel.
Skús si ten môj výpočet pozrieť ešte raz :

PríspevokZaslal: st marec 02, 2011 11:07 pm
Takže, výška 300 km, váha 100t _= 0,3 Tj potenciálnej energie,
8 km/ sec _= 3,2Tj kinetickej energie spolu 3,5 Tj energie dostala kabína.
A teraz palivo: vodík 13 Tj , jedna raketa 500 ton polybutyl volačo + chlorid amónny + hliník ( dajme tomu že je to lepšie TNT) _= 2,5 Tj

(kinetická + potencionálna) / vodík motor + 2 pevné palivá

takže účinnosť = 3,5 / (13+2,5+2,5 ) = 19% Je tu niekde chyba ?
(detali nepodstatné na výsledok zanedbávam..)

Príspevok od používateľa **pin** » 03 Mar 2011, 17:49

Keby nadupaný športiak pri 200 km/hod rýchlosti žral 18 L/100 km, spotreboval by za hodinu 36 L, teda za 10 minút 6 L benzínu. Raketoplán má teda výkon ako 500 000 takých športiakov.

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 03 Mar 2011, 19:05

Áno, presne o takomto type porovnania mi v tomto príklade išlo !

Ja som porovnával účinnosť, pin výkon

a snáď súhlasíte, že sa to porovnať dá aj keď športiak nemá krídla a kremenné doštičky na kapote...

Treba uznať, že v NASA to majú dobre vymakané... tipoval som účinnosť pod 1 % !

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 15 Mar 2011, 10:14

V robote som spomenul hádanku raketoplán. Niektorým sa to celé nezdalo a až po detailnom vysvetlení pochopili podstatu. Takže pre istotu ešte raz podrobnejšie popíšem postup porovnávania. Ako to už tu bolo spomenuté budeme zisťovať účinnosť pri premene jednej energie na inú. V prípade raketoplánu nás zaujíma aké množstvo energie obsiahnutej v palive motorov sa premení na energiu, ktorá je potrebná na vynesenie raketoplánu na obežnú dráhu. Množstvo energie obsiahnutej v palive si ľahko spočítame. Z tabuliek zistíme množstvo uvoľnenej energie pri spaľovaní 1 kg vodíka a pevného paliva, vynásobením z obsahom tohoto paliva v motoroch raketoplánu zistíme koľko celkovej energie sa nám celkovo spotrebuje. Nepotrebujeme vedieť s akou účinnosť pracujú motory ani odpor vzduchu tepelné straty a pod. Nás zaujíma celková účinnosť. Takže z paliva máme k dispozícii cca 18 tera Joule energie. Teraz musíme určiť koľko z tejto energie získa raketoplán vo vesmíre - ostatné sú straty. Na to, aby sa raketoplán odpútal od zeme , stačí mať diaľnicu po obvode zeme a urýchliť raketoplán na takú rýchlosť, aby dostredivé ("odstredivé") zrýchlenie sa rovnalo váhe raketoplánu a ten sa bude vznášať nad zemou a "kozmonauti" sa dostanú do stave beztiaže. (Podobne ako automobil,čím rýchlejšie sa pohybuje po ceste, tím menej tlačí šofér zadkom do sedadla..). Táto (tzv. 1. kozmická) rýchlosť je približne 28500 km/hod. Energiu,ktorú týmto raketoplán získa nazývame kinetickou Ek = 1/2 m.v2. Každí ale vie, že raketoplán sa po diaľnici nepremáva. Dôvody sú dva. 1. nemáme vybudované diaľnice okolo zeme. 2.Odpor vzduchu pri súčasných koeficientoch aerodynamického odporu je tak veľký, že vzniknutým teplom by sa raketoplán vyparil. Na mesiaci takýto problém nemáme a lunárny modul sa pohyboval cca 7 km nad povrchom ! mesiaca (Apollo 10). Takže neostáva nám nič iné, ako "posunúť" raketoplán do výšky kde je atmosféra tak riedka, že nám nespôsobuje problémy. To si ale vyžaduje časť energie paliva minúť na tzv. potencionálnu (polohovú) energiu raketoplánu Ep = m .g .h (m hmotnosť, g gravitačné zrýchlenie, h výška nad zemou). Teraz už môžeme spočítať účinnosť. ní = (Ek + Ep) / E paliva dosadíme všetko v TJ a dostaneme číslo okolo 18 %. A teraz porovnanie s autom. Energiu si môžeme spočítať ako výkon . čas (kWhod). Výkon auta poznáme, spotrebu paliva (jeho energiu) za hodinu poznáme tiež. Pre jednoduchosť som zobral "hotovú" účinnosť spaľovacieho motora. K tomuto ak prirátame aerodynamické straty a straty trením zistíme , že účinnosť dopravy automobilom je porovnateľná s raketoplánom. Ináč povedané : ak by sme mali vybudovanú cestu na obežnú dráhu, dopraviť náklad automobilom na obežnú dráhu je porovnateľné s raketoplánom. Vyšiel pre mňa celkom prekvapivý výsledok. Očakával som, že "účinnosť vesmírnych letov" je mizivá oproti automobilovej doprave.

Thales · Príspevok od používateľa **Thales** » 15 Mar 2011, 14:03

I přes tvé vysvětlení se na to dívám trochu jinak. Uděláme si malé slovní cvičení:
Co je pro běžného člověka účinnost? Fyzikálně je to sice poměr přijaté energie a výsledné úžitečné. Převedeno do běžného života na poli dopravy to je v podstatě poměr toho kolik obecně prostředků (pohonných) do něčeho naleju a jak daleko se za ten daný objem paliva dostanu. Jinak řečeno je to vzdálenost L/V (objem). Souhlas?

Pokud tuto tezi akceptujeme pak je na tom raketoplán lépe protože do úvahy jsme nezahrnuli za jakých podmínek (což je jinak velmi důležitý faktor v praktickém uplatnění). Raketoplán sice spotřebuje při startu ohromné množství paliva ale jakmile se dostane na oběžnou dráhu tak se stále vůči zemskému povrchu pohybuje aniž by spotřebovával další palivo. Takto to může dělat velmi dlouho bez větších energetických nároků zatím co auto se vlivem ztrát dříve či později zastaví. Přepočteno na litr pohonné hmoty tedy v CELKOVÉM důsledku v reálu (!!!) raketoplán dokáže urazit větší vzdálenost než auto i kdyby auto mělo celkovou účinnost třeba 99,9%.

Príspevok od používateľa **pin** » 15 Mar 2011, 14:26

Thales, vynechal si relativistické hľadisko.

Keď sadnem do natankovaného auta a idem tak dlho, koľko nádrž dovolí, nakoniec auto zastane. Skúsenosť kozmonauta v raketopláne je rovnaká. Keď dôjde palivo, raketoplán zastane na obežnej dráhe. To, že sa zem okolo neho krúti, nie je podstatné.

Thales · Príspevok od používateľa **Thales** » 15 Mar 2011, 15:01

Když zůstane na oběžné dráze stále se vůči výchozímu bodu na zemi pohybuje (s výjimkou geostacionární dráhy). Na přistání mu pak stačí víceméně manévrovací trysky a ještě se při tom pohne o hodně slušný kus (s troškou paliva) zatím co auto se prostě nehne vůbec.

Přiznávám že z fyzikálního hlediska je to poněkud zdeformované ale z hlediska reálného světa nikoliv.

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 15 Mar 2011, 18:13

Thales napísal:.... Raketoplán sice spotřebuje při startu ohromné množství paliva ale jakmile se dostane na oběžnou dráhu tak se stále vůči zemskému povrchu pohybuje aniž by spotřebovával další palivo..

No tak toto si teda poriadne prehnal.. Potom kľudne môžeme začať počítať akú prácu vykoná žeriav keď zodvihne závažie 1 tony do výšky napr. 10 m
a potom ho 1 rok drží..

tvojou "metodikou" bude mať účinnosť
aj väčšiu ako 1

spin90 · Príspevok od používateľa **spin90** » 15 Mar 2011, 18:46

A co tak nejaky raketoplanik postavit a oskusat to ?

Americke uz dosluhuju

Skoda ze Buran sa nerealizoval.
A pacias a mi tieto hadanky. Len tak dalej apon sa nieco naucim:)

Príspevok od používateľa **5ko** » 15 Mar 2011, 20:31

Ako vraví židovská klasika-všetko je inak.
Je to relatívne a vždy záleží od uhla pohladu a tu o to ,čo kto s čím porovnáva,pretože každý si do výpočtu celkovej účinnosti dosadí iné parametre a podmienky a už sú tu nezhody vo výsledku.Ked porovnávať, tak len rovnaké vstupy ,teda množstvo spotrebovaného paliva ku váhe prepraveného nákladu,alebo k prejdenej vzdialenosti.Ale asi je ťažko porovnávať dva stroje a ich účinnosť, aj pri rovnakom palive,ked ostatné faktory vplývajúce na ich činnosť sú velmi rozdielne.Ako porovnať dráhu preletenú raketoplánom vo vesmíre,kde využíva zotrvačnosť,bez spotreby paliva s prejdenou dráhou automobilu na povrchu zeme.Aj ked možno práve v tom väzí pointa celej diskusie.

Spin,čo keby sme boli navrhli NASA, aby ten vyradený raketoplán pristál u nás?Vieš kolko je tam súčiastok?Bol by rozobraný skôr, ako by stačili s neho astronauti vystúpiť, ak by mali po čom,lebo by im šlohli aj rebrík.

Na Sliači je nová dráha,určite by stačila aj pre neho.

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 15 Mar 2011, 21:02

5ko napísal:...Ale asi je ťažko porovnávať dva stroje a ich účinnosť, aj pri rovnakom palive,ked ostatné faktory vplývajúce na ich činnosť sú velmi rozdielne. Ako porovnať dráhu preletenú raketoplánom vo vesmíre,kde využíva zotrvačnosť,bez spotreby paliva s prejdenou dráhou automobilu na povrchu zeme....

Práve to sa mi páči na modernej Fyzike, že dokáže pracovať s pojmami, ktoré sú na prvý pohľad neporovnateľné až absurdné... Napr. zostava pokusov v Cerne. Spôsob , akým sa hľadá napr. Hygsov bosón je na prvý pohľad neuveriteľný a predsa reálny. To len na ilustráciu. Treba sa len na to pozerať trošku s nadhľadom a hľadať podstatu problému. A teplo je to konečné čo vzniká z energie. Ak sa podarí problém zredukovať na výpočet tepla máme vyhraté s malou pravdepodobnosťou omylu. A potom už bude ľahké pochopiť, ako sa dá porovnať raketoplán trebárs aj s prácou svalov. O to v tomto príklade išlo. Ja to už lepšie vysvetliť neviem. Na otázky typu " ako môžeš porovnávať raketoplán ktorý lieta s autom ktoré sa opiera o vozovku" už ďalej nemienim reagovať. Kto chce sa poučil a kto mi tam vo výpočte nájde chybu, budem úprimne vďačný!

Hygsov

Higgsov...

Príspevok od používateľa **5ko** » 15 Mar 2011, 21:20

Máš pravdu v dnešnej dobe je už naozaj možné všetko a nielen porovnávanie nejakých dejov či výpočtov.Ved väčšina vynálezov svetového významu vznikla práve v situáciách, ktoré sám vynálezca ani nepredpokladal že môžu mať nejaký význam či súvislosť s tým čo skúmal.

Ale debata to bola poučná.Hoď niečo ďalšie , zimné večery ešte neskončili,
záhrada je ešte ďaleko.

lato · Príspevok od používateľa **lato** » 15 Mar 2011, 21:39

generátor..

Thales · Príspevok od používateľa **Thales** » 16 Mar 2011, 00:17

Já jsem to ale zcela úmyslně zpitvořil tak až se Lato chytá za hlavu

proto jsem také nikde nenapsal slovo práce ale pouze vzdálenost. je to proto že raketoplán prostě po většinu svého přepravně/aktivního času pracuje v lepších podmínkách (méně ztrát). Totéž vlak versus auto - vlak také vyjde lépe protože vzhledem k objemu překonává menší odpor (valivý, aerodynamický, nemusí překonávat tak veliké výškové rozdíly).