Roziere balionas

Santrauka

Šios probleminės užduoties tikslas – suprojektuoti Roziere tipo karšto oro balioną, kuris galėtų pakilti į 10 kilometrų aukštį, kai įrenginio masė (be oro ir dujų) siekia 2000 kg. Projekto pradžioje buvo aptarti įvairių tipų balionai, jų privalumai ir trūkumai. Problemai spręsti pasirinktas Roziere tipo balionas, kuris sujungia tiek dujų baliono, tiek karšto oro baliono privalumus – leidžia taupyti kurą ir ilgam laikui išlaikyti skrydį. Buvo taikomi šiluminės plėtimosi ir dujų molinių šilumų santykio nustatymo eksperimentai, siekiant suprasti oro plėtimosi dėsnius ir jų įtaką baliono skrydžiui. Skaičiavimų metu nustatyta, kad, siekiant pakilti į 10 km aukštį, baliono viduje oro temperatūra turi siekti apie 120 °C. Taip pat nustatyta, kad kylant pastoviu greičiu baliono kupole esančio oro masė palaipsniui mažėja dėl mažėjančio tankio. Projekto metu buvo apskaičiuotas optimalus helio rezervuaro tūris, reikalingas norint sumažinti kuro sunaudojimą ir palaikyti pakilimą. Sprendimas grindžiamas Archimedo jėga, dujų plėtimosi dėsniais ir termodinaminiais procesais. Gauti rezultatai yra logiški ir pagrįsti, o projektas leido pagilinti žinias apie fizikinius procesus bei jų praktinį taikymą.

Įvadas

Šiais laikais orų balionų skrydžiai yra viena iš populiariausių pramogų. Žmonės renkasi keliones balionais dėl nepakartojamų vaizdų ir sklandaus, mažai rizikingo skrydžio virš Žemės. Tačiau tiek dujų, tiek karšto oro balionai turi savų pranašumų ir trūkumų. Dujų balionai, pripildyti lengvesnėmis už orą dujomis, pavyzdžiui, heliu ar vandeniliu, negali būti valdomi – jų judėjimo kryptį lemia vėjas. Tuo tarpu karšto oro balionai leidžia reguliuoti aukštį, tačiau jų skrydžio trukmė yra ribota dėl didelio kuro sunaudojimo. Dėl šių trūkumų oro balionais sudėtinga skristi didelius atstumus. Norint išspręsti šią problemą, buvo sukurti Roziere tipo balionai, kurie turi ir dujų, ir karšto oro balionų privalumus. Roziere balione naudojama tiek dažniausiai helio, tiek karšto oro talpa – toks sprendimas leidžia sumažinti kuro sąnaudas ir užtikrinti ilgą skrydį su galimybe valdyti baliono kilimo aukštį. Vienas ryškiausių Roziere balionų pasiekimų – 1999 metais Bertrand Piccard ir Brian Jones apskrido aplink pasaulį su „Breitling Orbiter 3”, skrydis truko beveik 20 parų. O mūsų grupės probleminė užduotis buvo suprojektuoti Roziere tipo karšto oro balioną, galintį pakilti į 10 kilometrų aukštį, kai bendra įtaiso masė (be viduje esančio oro ir dujų masės) yra 2000 kilogramų. Šios problemos sprendimas yra svarbus, nes teisingai parinkti baliono parametrai leis užtikrinti sklandų pakilimą, skrydį ir kuro taupymą. Motyvacija sprendžiant užduotį - siekis suprasti, kaip baliono konstrukcija ir veikimas susiję su fizikiniais reiškiniais, tokiais kaip Archimedo jėga, dujų plėtimosi dėsniai ir šiluminiai procesai. Problemai išspręsti keliami šie uždaviniai: nustatyti optimalų dujų ir karšto oro rezervuarų tūrį, apskaičiuoti, kaip turi kisti baliono viduje esančio oro temperatūra, kad balionas kiltų pastoviu greičiu, nustatyti temperatūrą kupolo viduje pasiekus 10 kilometrų aukštį bei išanalizuoti, kaip kinta baliono kupole esančio oro masė kylant.

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!