Raketenabgasgeschwindigkeit Taschenrechner

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Raketenantrieb

Komponenten einer Gasturbine

Strahlantrieb

Thermodynamik und maßgebliche Gleichungen

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✖Das spezifische Wärmeverhältnis beschreibt das Verhältnis der spezifischen Wärme eines Gases bei konstantem Druck zu der bei konstantem Volumen.ⓘ Spezifisches Wärmeverhältnis [γ]			+10% -10%
✖Mit „Temperatur in der Kammer“ ist normalerweise die Temperatur innerhalb einer geschlossenen Kammer oder eines geschlossenen Raums gemeint.ⓘ Temperatur in der Kammer [T₁]			+10% -10%
✖Der Düsenaustrittsdruck bezieht sich in der Raketentechnik auf den Druck der Abgase am Ausgang der Raketentriebwerksdüse.ⓘ Düsenaustrittsdruck [p₂]			+10% -10%
✖Mit Kammerdruck ist in der Raketentechnik der Druck der Verbrennungsgase in der Brennkammer des Raketentriebwerks gemeint.ⓘ Druck in der Kammer [p₁]			+10% -10%

✖Die Strahlgeschwindigkeit ist die effektive Austrittsgeschwindigkeit.ⓘ Raketenabgasgeschwindigkeit [V_e]

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Formel

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Raketenabgasgeschwindigkeit

Formel

`"V"_{"e"} = sqrt(((2*"γ")/("γ"-1))*"[R]"*"T"_{"1"}*(1-("p"_{"2"}/"p"_{"1"})^(("γ"-1)/"γ")))`

Beispiel

`"78.16306m/s"=sqrt(((2*"1.33")/("1.33"-1))*"[R]"*"256K"*(1-("1.24MPa"/"7.31MPa")^(("1.33"-1)/"1.33")))`

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Raketenabgasgeschwindigkeit Lösung

SCHRITT 0: Zusammenfassung vor der Berechnung

Gebrauchte Formel

Strahlgeschwindigkeit = sqrt(((2*Spezifisches Wärmeverhältnis)/(Spezifisches Wärmeverhältnis-1))*[R]*Temperatur in der Kammer*(1-(Düsenaustrittsdruck/Druck in der Kammer)^((Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/Spezifisches Wärmeverhältnis)))
V_e = sqrt(((2*γ)/(γ-1))*[R]*T₁*(1-(p₂/p₁)^((γ-1)/γ)))
Diese formel verwendet 1 Konstanten, 1 Funktionen, 5 Variablen

Verwendete Konstanten

[R] - Universelle Gas Konstante Wert genommen als 8.31446261815324

Verwendete Funktionen

sqrt - Eine Quadratwurzelfunktion ist eine Funktion, die eine nicht negative Zahl als Eingabe verwendet und die Quadratwurzel der gegebenen Eingabezahl zurückgibt., sqrt(Number)

Verwendete Variablen

Strahlgeschwindigkeit - (Gemessen in Meter pro Sekunde) - Die Strahlgeschwindigkeit ist die effektive Austrittsgeschwindigkeit.
Spezifisches Wärmeverhältnis - Das spezifische Wärmeverhältnis beschreibt das Verhältnis der spezifischen Wärme eines Gases bei konstantem Druck zu der bei konstantem Volumen.
Temperatur in der Kammer - (Gemessen in Kelvin) - Mit „Temperatur in der Kammer“ ist normalerweise die Temperatur innerhalb einer geschlossenen Kammer oder eines geschlossenen Raums gemeint.
Düsenaustrittsdruck - (Gemessen in Pascal) - Der Düsenaustrittsdruck bezieht sich in der Raketentechnik auf den Druck der Abgase am Ausgang der Raketentriebwerksdüse.
Druck in der Kammer - (Gemessen in Pascal) - Mit Kammerdruck ist in der Raketentechnik der Druck der Verbrennungsgase in der Brennkammer des Raketentriebwerks gemeint.

SCHRITT 1: Konvertieren Sie die Eingänge in die Basiseinheit

Spezifisches Wärmeverhältnis: 1.33 --> Keine Konvertierung erforderlich
Temperatur in der Kammer: 256 Kelvin --> 256 Kelvin Keine Konvertierung erforderlich
Düsenaustrittsdruck: 1.24 Megapascal --> 1240000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)
Druck in der Kammer: 7.31 Megapascal --> 7310000 Pascal (Überprüfen sie die konvertierung hier)

SCHRITT 2: Formel auswerten

Eingabewerte in Formel ersetzen

V_e = sqrt(((2*γ)/(γ-1))*[R]*T₁*(1-(p₂/p₁)^((γ-1)/γ))) --> sqrt(((2*1.33)/(1.33-1))*[R]*256*(1-(1240000/7310000)^((1.33-1)/1.33)))

Auswerten ... ...

V_e = 78.1630556389623

SCHRITT 3: Konvertieren Sie das Ergebnis in die Ausgabeeinheit

78.1630556389623 Meter pro Sekunde --> Keine Konvertierung erforderlich

ENDGÜLTIGE ANTWORT

78.1630556389623 ≈ 78.16306 Meter pro Sekunde <-- Strahlgeschwindigkeit

(Berechnung in 00.004 sekunden abgeschlossen)

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Credits

Erstellt von LOKESH

Sri Ramakrishna Engineering College (SREC), COIMBATORE

LOKESH hat diesen Rechner und 25+ weitere Rechner erstellt!

Geprüft von Harter Raj

Indisches Institut für Technologie, Kharagpur (IIT KGP), West Bengal

Harter Raj hat diesen Rechner und 50+ weitere Rechner verifiziert!

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Raketenabgasgeschwindigkeit

Gehen Strahlgeschwindigkeit = sqrt(((2*Spezifisches Wärmeverhältnis)/(Spezifisches Wärmeverhältnis-1))*[R]*Temperatur in der Kammer*(1-(Düsenaustrittsdruck/Druck in der Kammer)^((Spezifisches Wärmeverhältnis-1)/Spezifisches Wärmeverhältnis)))

Erforderliche Gesamtgeschwindigkeit, um den Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen

Gehen Gesamtgeschwindigkeit der Rakete = sqrt(([G.]*Masse der Erde*(Radius der Erde+2*Höhe des Satelliten))/(Radius der Erde*(Radius der Erde+Höhe des Satelliten)))

Effektive Austrittsgeschwindigkeit einer Rakete

Gehen Effektive Austrittsgeschwindigkeit = Strahlgeschwindigkeit+(Düsenaustrittsdruck-Luftdruck)*Ausgangsbereich/Treibmittel-Massenstrom

Düsenhalsgeschwindigkeit

Gehen Kehlengeschwindigkeit = sqrt((2*Spezifisches Wärmeverhältnis)/(Spezifisches Wärmeverhältnis+1)*[R]*Temperatur in der Kammer)

Geschwindigkeitserhöhung der Rakete

Gehen Geschwindigkeitserhöhung der Rakete = Strahlgeschwindigkeit einer Rakete*ln(Anfangsmasse der Rakete/Endgültige Masse der Rakete)

Struktureller Massenanteil

Gehen Struktureller Massenanteil = Strukturmasse/(Treibstoffmasse+Strukturmasse)

Nutzlast-Massenanteil

Gehen Nutzlast-Massenanteil = Nutzlastmasse/(Treibstoffmasse+Strukturmasse)

Treibstoffmassenanteil

Gehen Treibstoff-Massenanteil = Treibstoffmasse/Anfangsmasse