Wie lange würde es dauern, bis Luft vollständig aus einem Raumschiff entweicht?

Wenn ein Raumfahrzeug des Volumens V Luft mit der Dichte rho als Massendurchfluss von m-Punkt austreten ließ, können Sie die Zeit berechnen, in der die gesamte Luft austritt, indem Sie (rho x V)/m-Punkt verwenden? rho würde abnehmen und m-Punkt sollte abnehmen, aber um welchen Betrag würden sich die Verhältnisse ändern? Können Sie (rho x V)/m-Punkt verwenden und dann verdoppeln? Oder weil es sich um ein Vakuum handelt, in das die Luft leckt, wenn die Dichte abnimmt, steigt die Geschwindigkeit der entweichenden Luft, sodass die Zeit nicht verdoppelt werden müsste?

Danke für jede Hilfe, aber ich möchte wirklich nur eine große Vakuumkammer bekommen und Daten dazu sammeln. Wenn jemand eine hat und das Experiment durchführen kann, lassen Sie mich bitte die Daten haben :)

Hängt von der Größe und Form des Lecks ab. Siehe diese leicht verwandte Frage. Es gibt einen Ausdruck für mdot für kleine Löcher.

Antworten (1)

Hier ist ein Diagramm, das zeigt, wie lange der Shuttle Orbiter gebraucht hätte, um auf 8 psi zu lecken.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie wählen eine Kurve basierend auf dem anfänglichen Kabinendruck (14,7 war nominal). Die X-Achse ist das äquivalente dp/dt (Druckabfallrate zurück korrigiert auf 14,7, dies ist eine Funktion der Lochgröße). Dann lesen Sie die Zeit bis 8 psi von der Y-Achse ab.

Zum Beispiel wurde vorhergesagt, dass ein Loch mit einem Durchmesser von 1/3 Zoll (ungefähr) ein äquivalentes dp/dt von -0,1 * ergibt, was in einer Kabine mit 14,7 psi in ~35 Minuten auf 8 psi nach unten lecken würde. (*diese Informationen stammen aus dem Shuttle Systems Training Console Manual, nicht online)

(8 psi waren wichtig, weil dies der Druck ist, bei dem die Notregler knackten und begannen, Gas in die Kabine zu strömen. Danach gab es ein zweites Nomogramm, das zeigte, wie lange es dauern würde, das gesamte gespeicherte Gas an Bord zu verbrauchen).

Unten sehen Sie, dass das gesamte Kabinenvolumen 2703 Kubikfuß betrug.

Diese Antwort spricht darüber, wie die Grafiken verwendet wurden, und gibt die Quelle an: Erste Maßnahmen, die nach der Identifizierung einer potenziell katastrophalen Dekompression ergriffen wurden?

Vielen Dank, das hat mir eine solide Grundlage und eine reale Lösung / Anwendung gegeben. Ich werde versuchen, ein Problem für meine Schüler zu stellen, das darauf basiert.
@JezTurner siehe auch space.stackexchange.com/q/40762/6944 und seine Antworten.
Wie lange würde es dauern, bis Luft vollständig aus einem Raumschiff entweicht?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v