Как найди кпд выстрела

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 16:50 

Вчера, в отсутствие возможности пострелять, решил в качестве развлекухи посчитать разгон пули в стволе. По известными формулам из школьной физики имеем:
V = √ 2a*s
a = (F – F’)/m, Пусть сила противодействия F’=0
F = P*S
S = π*r² = π*d²/4
_______
В итоге: V = √ π*d²*P*s/2*m
V- скорость на д.с., м/с
P- давление, Па
s- разгон, м
d- диам.пули, м
m- масса пули, кг
Или вот так, в барах, мм и граммах:
V = 0,224*d*√π*P*s/m
d, s – мм
m – граммы
P – бары
Считаем… Хэвик 1,175г при 130бар в стволе 24см (при отсутствии силы сопротивления),
разогнался бы до 356 м/с
А реально получаем 220…230м/с…
Т.о. получаем:
-Сила действия 309 Н,
-Противодействия – 180 Н
-Результирующая 129 Н.
Получается силы сопротивления “съедают” более половины(!) действующей силы.
КПД примерно 42%
Как будем повышать КПД ??? )))
П.с. расчет проводился для идеального случая мгновенного начала действия давления на пулю в стволе.

Последний раз редактировалось momotych 22 ноя 2016, 17:00, всего редактировалось 1 раз.

Заголовок сообщения:

Добавлено: 22 ноя 2016, 16:56 

ну для начала надо понять какие силы сопротивления съедают часть энергии.
сила трения
сила притяжения
сила сопротивления воздуха перед пулей.
реально можно бороться только с силой трения.
з.ы. может ещё какие силы есть.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 17:01 

А с гелием что происходит? Быстрее истекает? Быстрее начало давления?
Думаю, давление воздуха медленнее нарастает.

Заголовок сообщения:

Добавлено: 22 ноя 2016, 17:25 

у гелия и у воздуха физические свойства отличаются. следовательно и вести они себя будут по разному. как именно – х.з.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 17:28 

momotych писал(а):

Как будем повышать КПД ??? )))

птица, гелий, просаженный ствол? не?

Заголовок сообщения:

Добавлено: 22 ноя 2016, 17:37 

Типа того..))) Думаю, всё-таки не силы трения и сопротивления съедают скорость. А медленное нарастание давления. Как его ускорить кроме гелия? Большие проходные? Накопительная камера и клапан самооткрывашка?

Заголовок сообщения:

Добавлено: 22 ноя 2016, 17:50 

momotych писал(а):

Типа того..))) Думаю, всё-таки не силы трения и сопротивления съедают скорость. А медленное нарастание давления. Как его ускорить кроме гелия? Большие проходные? Накопительная камера и клапан самооткрывашка?

проходные должны быть оптимальными, а вот клапан самоткрывательный плюсик добавит не малый, только таблетку надо для прямотока ставить с этим клапаном.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 17:59 

Думаю не учтено падение давления а следственно и силы по длинне ствола. Поэтому расчет изначально неверен.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 18:12 

firt писал(а):

Думаю не учтено падение давления а следственно и силы по длинне ствола. Поэтому расчет изначально неверен.

Так я ж и отметил, что расчет этот для ИДЕАЛЬНОГО случая. Когда давление ПОСТОЯННО и начинается МГНОВЕННО. ))) Т. е. это МАКСИМАЛЬНАЯ теоретически достижимая скорость для этого случая. А так то конечно, нужно считать интеграл давления по времени… )))Учитывая свойства газа и изменение его параметров в процессе…. Сумму всех dP/dt и т. п. )))
И я кстати не уверен, что давление будет падать по мере движения пули. Скорее наоборот оно будет нарастать с нулевого момента, до момента страгивания пули, и далее при ее движеии. При достаточой дозе из резервуара, конечно
Опять же при идеальном условии, что клапан закроется в момент вылета пули из ствола.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 18:33 

Думаю правильнее было бы посчитать скорость при определенном расходе воздуха, и уже это значение сравнивать с реальным.
А то как то получается что сравнивается реальный выстрел с расходом 240-350 см3 с неким идеальным выстрелом при расходе за 1000 см3.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 18:37 

firt писал(а):

Думаю правильнее было бы посчитать скорость при определенном расходе воздуха, и уже это значение сравнивать с реальным.
А то как то получается что сравнивается реальный выстрел с расходом 240-350 см3 с неким идеальным выстрелом при расходе за 1000 см3.

А откуда такой расход взят, 1000 ?

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 18:59 

Объем ствола помножен на давление. Ну переборшил конечно для 24 см, но сути не меняется.
И интегрировать ничего не надо, среднее дульное давление для идеального случая легко посчитать.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 19:18 

firt писал(а):

Объем ствола помножен на давление. Ну переборшил конечно для 24 см, но сути не меняется.
И интегрировать ничего не надо, среднее дульное давление для идеального случая легко посчитать.

А как его конкретно посчитать? Это интересно. И после сравнить результат с гелием и воздухом при тех же условиях…))))

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 22 ноя 2016, 19:42 

Я в экселе табличку делал и моделировал, но мне для понимания нужно было процесса и сравнения, а как там в формулах я не вдавался.
Только зачем все это тебе, ведь есть калькуляторы, там если убрать силу трения перепуск и прочие значения то и получиш идеальные условия. Короче все давно посчитано уже.
Если уж сильно хочется самому посчитать, то давление в стволе изменяется по гиперболе, тебе нужна площадь под графиком до оси.
Или как делал я, забиваешь в табличке отрезки ствола с шагом допустим 0,5 мм считаеш давление для каждой точки, при этом не забывая что в начале оно постоянно до момента заполнения объема ствола количеством воздуха на выстрел, затем считаем среднее и далее по твоей формуле.

Заголовок сообщения:

Добавлено: 22 ноя 2016, 20:04 

Спасибо. Мне просто интересно понять процесс и учавствующие в нём переменные. Про нарастание давления во времени и площадь (интеграл) понятно. А как посчитать давление по точкам ствола не очень понятно. И как учесть разные свойства газов? И на калькулятор можно ссылку?

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 23 ноя 2016, 15:00 

Напиши желаемый расход калибр длинну ствола и начальное давление. Попробую показать, у меня бук сгорел а на старом линукс стоит я там не очень разбираюсь.

Заголовок сообщения: Про КПД выстрела

Добавлено: 23 ноя 2016, 15:13 

Смотрел раз передачу какую то, там шариком пейнтбольным или страйбольным пытались железо прострелить, в качестве толкающей силы был сжатый воздух. Дак КПД увеличилось сильно когда из ствола перед шариком выкачали воздух (создали вакуум)

Заголовок сообщения:

Добавлено: 26 ноя 2016, 05:33 

Это расчёт для идеального газа системы “жидкий вакуум”. Реальный газ имеет вязкость,и по длинной тонкой трубе ствола идёт, преодолевая сопротивление. Для нас это значит что давление на жопу пули будет уменьшаться не только пропорционально расширению порции газа, но сильнее. Большая часть газа (и давления) останется у казны, до пули дойдёт только часть.
Отсюда же растёт и предел скорости, близкий к скорости звука в том, что у вас в стволе. Не может газ по трубе течь быстрее звука в себе. А вот жидкость кстати может.

Заголовок сообщения:

Добавлено: 26 ноя 2016, 08:14