Studying the internal ballistics of a combustion driven potato cannon using high-speed video

دسته بندی: تجهیزات نظامی: سلاح
ویرایش:  
نویسندگان: Courtney E.D.S.,  Courtney M.W.  
سری:  
 
ناشر:  
سال نشر:  
تعداد صفحات: 6 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 275 کیلوبایت 

قیمت کتاب (تومان) : 40,000

مجله اروپایی فیزیک، جلد 34، شماره 4. یک توپ سیب زمینی برای قرار دادن چندین پیشران آزمایشی مختلف و دارای یک لوله شفاف طراحی شده است تا حرکت پرتابه بتواند بر روی ویدئوهای پرسرعت (با 2000 فریم در ثانیه) ضبط شود. هر دو محفظه احتراق و بشکه از پلی وینیل کلراید (PVC) ساخته شده بودند. پنج پیشران تجربی آزمایش شدند: پروپان (C3H8)، استیلن (C2H2)، اتانول (C2H6O)، متانول (CH4O)، و بوتان (C4H10). مقدار هر پیشران آزمایشی برای تقریبی یک مخلوط استوکومتری و با در نظر گرفتن حد بالایی اشتعال پذیری (UFL) و حد پایین اشتعال پذیری (LFL) محاسبه شد که به نوبه خود تحت تأثیر حجم محفظه احتراق قرار گرفتند. پرتابه‌های استوانه‌ای شکل از سیب‌زمینی خام بریده شدند، به‌گونه‌ای که هوای مناسبی داشته باشد، و وزن هر کدام 50 (0.5±) گرم بود. برای هر آزمایش، موقعیت به عنوان تابعی از زمان از طریق تحلیل فریم به فریم تعیین شد. پنج آزمایش برای هر پیشران آزمایشی انجام شد و نتایج برای محاسبه سرعت و شتاب به عنوان تابعی از زمان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. مقادیر اضافی از جمله نیروی وارد بر سیب زمینی و فشار اعمال شده به سیب زمینی نیز محاسبه شد. برای هر پیشران آزمایشی، منحنی‌های سرعت متوسط ​​در برابر موقعیت بشکه ترسیم شد. موثرترین پیشران آزمایشی به عنوان پیشرانه ای تعریف شد که سیب زمینی را به بالاترین سرعت پوزه شتاب می داد. استیلن آزمایشی به طور میانگین بهترین عملکرد را داشت (138.1 متر بر ثانیه)، متانول (48.2 متر بر ثانیه)، بوتان (34.6 متر بر ثانیه)، اتانول (33.3 متر بر ثانیه) و پروپان (27.9 متر بر ثانیه) به ترتیب. محتوا:.
چکیده.
مقدمه.
روش.
نتایج.
بحث.
تشکرات.
مرجع.

European Journal of Physics, Volume 34 , Number 4. A potato cannon was designed to accommodate several different experimental propellants and have a transparent barrel so the movement of the projectile could be recorded on high-speed video (at 2000 frames per second). Both combustion chamber and barrel were made of polyvinyl chloride (PVC). Five experimental propellants were tested: propane (C3H8), acetylene (C2H2), ethanol (C2H6O), methanol (CH4O), and butane (C4H10). The amount of each experimental propellant was calculated to approximate a stoichometric mixture and considering the Upper Flammability Limit (UFL) and the Lower Flammability Limit (LFL), which in turn were affected by the volume of the combustion chamber. Cylindrical projectiles were cut from raw potatoes so that there was an airtight fit, and each weighed 50 (± 0.5) grams. For each trial, position as a function of time was determined via frame by frame analysis. Five trials were taken for each experimental propellant and the results analyzed to compute velocity and acceleration as functions of time. Additional quantities including force on the potato and the pressure applied to the potato were also computed. For each experimental propellant, average velocity vs. barrel position curves were plotted. The most effective experimental propellant was defined as the one which accelerated the potato to the highest muzzle velocity. The experimental propellant acetylene performed the best on average (138.1 m/s), followed by methanol (48.2 m/s), butane (34.6 m/s), ethanol (33.3 m/s), and propane (27.9 m/s), respectively. Contents:.
Abstract.
Introduction.
Method.
Results.
Discussion.
Acknowledgments.
References.