Türkçe Bilgi logo TürkçeBilgi

Şeker Itici Yakıtı

Kısaca: Şeker itici yakıtı model roketler için yapılan ve yakıt olarak şeker ve oksitleyici içeren bir roket itici yakıtı çeşididir. İtici yakıt üç bileşene ayrılabilir: yakıt, oksitleyici ve katkı maddeleri. Yakıt şekerdir; en yaygın kullanılan şeker sakkarozdur. En yaygın oksitleyici ise potasyum nitrat(KNO3)dır. Katkı maddeleri ya katalizör olarak ya da havalanış veya uçuş estetiğini artırmak amacıyla birçok farklı madde olabilir. Geleneksel şeker itici yakıt formülasyonu genellikle 65: ...devamı ☟

Şeker itici yakıtı model roketler için yapılan ve yakıt olarak şeker ve oksitleyici içeren bir roket itici yakıtı çeşididir. İtici yakıt üç bileşene ayrılabilir: yakıt, oksitleyici ve katkı maddeleri. Yakıt şekerdir; en yaygın kullanılan şeker sakkarozdur. En yaygın oksitleyici ise potasyum nitrat(KNO3)dır. Katkı maddeleri ya katalizör olarak ya da havalanış veya uçuş estetiğini artırmak amacıyla birçok farklı madde olabilir. Geleneksel şeker itici yakıt formülasyonu genellikle 65:35 oksitleyici - yakıt oranında hazırlanır. Şeker esaslı bir roket itici yakıtının hazırlanması için birçok farklı yöntem vardır. Kuru presleme de bileşenlerin ısıtılması gerekmez. Formülasyonu oluşturan bileşenler ayrı ayrı öğütülür, karıştırılır ve ardından bu karışım motor içine preslenir. Ancak, bu yöntem ciddi ve önemli denemeler için tavsiye edilmez. Kuru ısıtma da aslında KNO3 erimeyip şeker erir. Isı etkisiyle ergimiş şekerin içerisinde KNO3 çözünür. Isıtma ve ergitme aslında itici yakıt bileşenlerinin her ikisini de eriterek birleştirir. İtici yakıtı eritmek için asla açık alev kullanılmamalıdır. Karışım direkt olarak asla ısıtılmaz. Ergitilecek olan karışım kendiliğinden tutuşmasına neden olan kızgın temas noktalarını ya da karamelizasyonu önlemek ve itici yakıtın bozunmaması için bir yağ banyosunda ısıtmalıdır. Yerleşik olarak ortaya çıkan sıcak noktalar tutuşacağı için şeker itici yakıtın bir mikrodalga fırında hazırlanması da tehlikelidir. Şeker itici yakıtı son derece yanıcı olduğundan dolayı, küçük miktarlarda hazırlanmalıdır. Açık havada ve dışarıda yapılacak olan bu ergitme işlemi esnasında yeterli kişisel koruyucu ekipman kullanılmalıdır. Özgül itici kuvvet, toplam itici kuvvet ve itme kuvveti aynı miktardaki diğer kompozit model roket yakıtlarından genelllikle daha düşüktür. Ancak şeker itici yakıtı diğer kompozit yakıtlara oranla çok daha ucuzdur. Bileşenler Şeker itici yakıt bileşenleri üç ana gruba ayrılabilir: yakıtlar, oksitleyiciler ve katkı maddeleri. Asıl yanan yakıttır. Hızla serbest kalan genleşmiş gazlar nozülden çıkarken itme kuvvetini oluştururlar. Oksitleyici yanma işlemi için gerekli olan oksijeni sağlar. Katkı maddeleri yanmayı hızlandırmak ya da yanmayı daha verimli hale getirmek için katalizör rolü oynayabilir. Bununla birlikte, bazı katkı maddeleri ise roketin kalkışının daha estetik olması için kıvılcım ve alev eklenmesi ya da roketin havada daha kolay izlenmesi için duman eklenmesi görevini üstlenirler.

Yakıtlar

Şeker itici yakıtı için yakıt olarak birçok farklı şeker kullanılabilirse de en yaygın kullanılan şeker sakkaroz’dur. Basit bir yapay tatlandırıcı olan Sorbitol ile daha yavaş yanma hızının yanında daha az kırılgan bir itici yakıt yapılır. Sorbitol kullanımı itici yakıt tanelerinin çatlama riskini azaltır. Nadir olarak kullanılan diğer bir oksitleyiciler ise amonyum ve potasyum perklorat’tır. Oksitleyici olarak potasyum nitrat kullanan birinin iki ana konuya dikkat etmesi gereklidir. En önemli konu potasyum nitrat maddesinin saflığıdır. Satın alınan madde ile tatmin edici bir sonuç alınamıyorsa madde yeniden kristallendirilerek olabildiğince saf KNO3 elde edilmelidir. İtici yakıtın oksitleyici açısından dikkat edilmesi gerekli ikinci önemli konu potasyum nitrat maddesinin tanecik boyutudur. İtici yakıt yapan çoğu kişi 100 meç (yaklaşık 150 mikron) ya daha küçük bir tanecik boyutuna sahip KNO3 tercih ederler. İtici yakıtın çözülmesi ve ısıtılması aslında itici yakıtın her iki öğesinin çözündürülüp birleştirilmesidir. İlk önce, KNO3 ve şeker saplı tencere ya da derin bir tavaya konur. Ardından, KNO3 ve şeker tamamen eritebilmek için yeterince su eklenir. Karışım kaynama meydana gelip su buharlaşıncaya kadar ısıtılır. Karışım çeşitli aşamalardan geçer. Önce kaynar, ardından köpürür ve ağdalaşmaya başlar. Daha sonra karışım yumuşak bir krema kıvamına dönecektir. Isıtmadan önce şeker ve KNO3 ın suda eritilmesinin çeşitli avantajları vardır. Bir avantajı KNO3 ve şekerin ince toz halinde olma zorunluluğu olmamasıdır. Çünkü her ikisi de tamamen suda erimektedirler. Diğer yandan bu hazırlama yöntemi itici yakıtın karamelize oluncaya kadar tencerede daha uzun ömürlü olmasını sağlar. Bu yakıt hazırlayacak kişiye motor zarflarının içine yakıt doldurması için fazladan daha uzun süre avantajı sağlar. Performans Şeker esaslı roket itici yakıtlarının ortalama 115-130 saniye arasında bir Isp( özgül itici kuvvet) değeri vardır. Karşılaştırmak gerekirse bir APCP (Amonyum perklorat kompozit itici yakıtı) ortalama Isp değeri 150-180 saniyedir. 65:35 oranındaki standart bir sorbitol ve KNO3 esaslı itici yakıtlar 110 N maksimum bir itme yeteneğine, 110-125 saniye arasında bir Isp değerine sahip olup, ayrıca yaklaşık 40 N. ortalama itme kuvvetine sahip olabilirler. Bununla birlikte, ortalama itme kuvvetleri 100N a kadar, toplam itici kuvvetleri 735 Ns a kadar ve özgül itici kuvvetleri 128 saniyeye kadar olan katkı maddeli sorbitol ve KNO3 roket motorları kaydedilmiştir. Ksilitol ve KNO3 esaslı roket itici yakıtları ~ 100 saniye özgül itici kuvvet yeteneğine sahip olup, 230Ns a kadar toplam itici kuvvete sahip olabilirler. Bu tür yakıtlar yaklaşık 1.3mm/san. serbest bir yanma hızına sahiptirler Dekstroz ve KNO3 esaslı yakıtlar ~80N ortalama itme kuvveti, 144 Ns bir toplam itici kuvvet ve 118 saniye bir Isp değerine sahiptirler.

Dış bağlantılar

* Oktanyum'un Deneysel Amatör Roketçilik Web Sitesi . * Amateur Rocketry web page * Richard Nakka'nın Deneysel Roketçilik Web Sitesi . * Recrystallized Rocketry

Yararlanılan kaynaklar

Kaynaklar

Vikipedi

Bu konuda henüz görüş yok.
Görüş/mesaj gerekli.
Markdown kullanılabilir.