Peut on faire un trou dans l'atmosphère ?

[Dynamix]

C' est bientôt fini tes idioties ?
200 Mw = 200000000 N
-----

[inviteb6b93040]

à ajouter au message précédent
vue que la masse au décollage avec la catapulte est 72 % de celle l'Araine 5
qui a une poussée accélératrice de 4 500 000 N
alors la poussée ne serait plus que de 6692000 N + 4 500 000 N = 11192000
Donc 11,19 % de la puissance maxi que la catapulte peux tirer de la cheminée.
Elle est renforcé par des rayons et fait 70 mètres de diamètre alors les rail de la catapulte formeraient un moyeux au centre et la fusée profiterait au maximum d'un vent arrière de 54 km/h si les turbines de la centrale fonctionnent ou beaucoup plus si elles sont masquées.
Encore un calcul à faire pour trancher.
mais si 54 km/h sont des miettes elles sont gratuites et ça produit des Mw alors que pour bien masquer les turbines sans diminuer l'apport d'air il faut un investissement et ça ne produite plus de Mw

@Dynamix Pourquoi des idioties ?
J'ai utilisé un convertisseur, comment aurait tu fait ?

[inviteb6b93040]

C' est bientôt fini tes idioties ?
200 Mw = 200000000 N

J'aurais du directement écrire 200 Mw = rendement * 200 MN = 0,5 * 200 = 100 MN
c'est mieux pour toi ?

Actuellement 5 à 7 lancement par ans pour Ariane 5
10 à 15 prévue pour Ariane 6
23,9 lancement pour rembourser l'investissement
donc en années ça fait 23,9/12,5 = 1,92 années, c'est rentable

[Dynamix]

J'ai utilisé un convertisseur, comment aurait tu fait ?

Je ne l' aurais pas fait .
Convertir une puissance en force est une ineptie .

[inviteb6b93040]

Pas quand on a une machine qui peut le faire comme un moteur électrique linéaire avec un rendement de 0,5 convertissant des watts en N
c'était sous entendu dans ma conversion alors je trouve que tu exagère dans ton purisme surtout que je suis pur et toi dynamique

[inviteb6b93040]

En intégrant l' accélération , tu trouves la vitesse en fonction du temps .
En intégrant la vitesse , tu trouve la distance en fonction du temps.

Après ma réponse en VBA je m’attendait plus à une réaction de puriste de ta part que dans le cas de la conversion Watt Newton
Et surtout à ce que tu montres que tu peut le calculer en 2 lignes et que c'est plus précis que ma méthode

[inviteb6b93040]

vue que la masse au décollage avec la catapulte est 72 % de celle l'Araine 5
qui a une poussée accélératrice de 4 500 000 N
alors la poussée ne serait plus que de 6692000 N + 4 500 000 N = 11192000

non

Function accelere()
' avec 4 500 000 N et une poids constant on atteint une vitesse inférieure à celle d'Ariane 5
    M = 669200 - 6756 ' poids - le % de poids de l'enveloppe des booster 
    p = 4500000
    d = 1000
    a = p / M '=6.79 m/s² (7.93 à 1000 m pour ariane 5)
    T = Sqr(2 * d / a) '= 17,16 s (17,14 s pour Ariane 5)
    V = a * T * 3600 / 1000 '=419,61 km/h (436 km/h pour Ariane 5)
' solution avec même vitesse à 1000 m
    V = 436# * 1000 / 3600
    T = 2 * d / V ' = 16,51 s
    a = V / T ' = 7.33 m/s²
    M = 669200 - 6756 ' = 662444 kg : poids - le % de poids de l'enveloppe des booster économisé
    p = a * M ' = 4 858 331 (4 500 000 pour Ariane 5)
    pt = p + po * 10 ' = 11482771 (12000000 pour Ariane 5)
End Function

au final ça fait 11,48 % au lieu de 11,19 % de la puissance de la tout solaire

[inviteb6b93040]

Bonjour,

J'ai trouvé la formule complète avec résistance de l'air, traînée et G ici
les résultats sont encore meilleurs puisque ça consomme plus sur 1000 mètres

temps;altitude;poids;Vitesse;A ccélération;consommation;écono mie
17,291;1000;681609;432;7,774;6 8390;28,85
poids de l'enveloppe : 18000
6836 kg de l'enveloppe économisé en réduisant la hauteur de 28,85 %
16897561 $ d'économie par lancement
23,67 lancements pour rembourser les 400 Millions € de la cheminée (avec 1$=1€)
1,89 années avec 10 à 15 lancements par an prévue pour Ariane 6

3495 kg de l'enveloppe économisé en réduisant le rayon pour avoir un volume 28,85 % inférieur
8641072 $ d'économie mais meilleur cx
8256489 $ peut il être économisé avec ce meilleur cx ?

Catapulte magnétique, en moyeux des rayons de renfort de la cheminée
16,63 s pour atteindre 1000 m et 432 km/h (120,24 m/s)
accélération constante : 7,22 m/s²
11626258 N de poussée
11,62 % de la puissance de la cheminée solaire avec 50% de rendement 200 MWatt -> 100 MNewton

Le programme en VBA qui calcule tout ça

Function Reduitcylindre(r, h, p)
    rr2 = r ^ 2 * (1 - p)
    rr = Sqr(rr2)
    Reduitcylindre = rr
End Function
Function cylindre(r, h)
    pi = 3.14159265358979
    v = pi * r * r * h
    S = 2 * pi * r * h + 2 * pi * r * r
    sv = 2 * (h + r) / (r * h)
    cylindre = S
End Function
Function accelere(m, v)
Print #1, "Catapulte magnétique, en moyeux des rayons de renfort de la cheminée"
    d = 1000
    T = 2 * d / v
Print #1, Int(T * 100) / 100 & " s pour atteindre 1000 m et " & Int(v * 3.6) & " km/h (" & Int(v * 100) / 100 & " m/s)"
    a = v / T
Print #1, "accélération constante : " & Int(a * 100) / 100 & " m/s²"
    p = a * m
    pt = p + m * 10
Print #1, Int(pt) & " N de poussée "
Print #1, Int(pt / 10000) / 100 & " % de la puissance de la cheminée solaire avec 50% de rendement 200 MWatt -> 100 MNewton"
    accelere = pt
End Function
Function cylindre2(eco)
'eco=0.2861
    s1 = cylindre(1.5, 31)
    sh = cylindre(1.5, 31 - (eco * 31))
    sr = cylindre(Reduitcylindre(1.5, 31, eco), 31)
    rh = s1 / sh - 1
    rr = s1 / sr - 1
    'rapport entre les 70 km largage booster et les 649 km atteint à 22 917,00 $/kg
    kg70 = 70 / 649 * 22917 '=2 471,79 $/kg
    penv = 18000 ' poids de l'enveloppe
    pech = penv * rh ' =6756 kg de l'enveloppe économisé en réduisant la hauteur de 28,61 %
    pecr = penv * rr ' =3457 kg en réduisant le rayon pour avoir un volume 28,61% inférieur
    ecoh = pech * kg70 ' = 16 698 709 $ d'économie
    ecor = pecr * kg70 ' =  8 545 499 $ d'économie mais meilleur cx
    dif = ecoh - ecor ' = 8 153 209 $ peut il être économisé avec ce meilleur cx ?
Print #1, "poids de l'enveloppe : " & penv
Print #1, Int(pech) & " kg de l'enveloppe économisé en réduisant la hauteur de " & Int(eco * 10000) / 100 & " %"
Print #1, Int(ecoh) & " $ d'économie par lancement"
nl = 400000000# / ecoh
Print #1, Int(nl * 100) / 100 & " lancements pour rembourser les 400 Millions € de la cheminée (avec 1$=1€)"
na = nl / 12.5
Print #1, Int(na * 100) / 100 & " années avec 10 à 15 lancements par an prévue pour Ariane 6"
Print #1, ""
Print #1, Int(pecr) & " kg de enveloppe économisé en réduisant le rayon pour avoir un volume " & Int(eco * 10000) / 100 & " % inférieur"
Print #1, Int(ecor) & " $ d'économie mais meilleur cx"
Print #1, Int(dif) & " $ peut il être économisé avec ce meilleur cx ?"
cylindre2 = pech
End Function
Function Ariane5Air()
    ch = "D:\MSVCNT\pianoVB\"
    Open ch & "Ariane5Air.txt" For Output As 1
    Print #1, "temps;altitude;poids;Vitesse;Accélération;consommation;économie"
'Mi : masse initiale de la fusée                                Mi = 350 t
'Qe : débit massique de l’ergol                                 Qe = 3955,06 kg/s
'g : constante de gravitation terrestre                         g = 9.82m/s²
'ma : masse volumique de l’air                                  p= 1.225 exp( - 0,139.10-8 * z² - 0.946 * 10^-4*z)
'S : maître couple de la fusée                                  S = 80 m²
'Cx : coefficient de traînée aérodynamique                      Cx = 0,1
'Ve : vitesse d’injection de l’ergol dans les tuyères           Ve = 3034.09 m/s (http://forums.futura-sciences.com/physique/692136-on-faire-un-trou-latmosphere-3.html#post5213271)
'dti = 0,5s
'P = ( Mi - Qe.t.5 )  *  g
'T = ½.rho.S.Cx.v²
'F = 5.Qe.Ve
'Une fois l’accélération déterminée : ai = [( F – Ti-1 )/(Mi –Qe * ti)] – g
g = 9.82
Mi = 750000
ftip = 0
zi = 0
vi = 0
Qe = 3955.06
f = 12000000
ftip = 0
S = 80 / 3000 * 350 ' estimation de la surface Ariane 5, 350 t par rapport au 3000 t d'Apollo -> 9,33 m²
Cx = 0.1
dti = 0.001
Qe = Qe * dti
ti = 0
Do
    ai = (f - ftip) / Mi - g
    'on trouve la vitesse en intégrant : vi = v i-1 + ai * dti
    vp = vi
    vi = vp + ai * dti
    
    'L’altitude en découle : zi = zi-1 + vi-1. ?ti + ½ ?i.( ?ti  )²
    
    zp = zi
    zi = zp + vp * dti + 0.5 * ai * dti ^ 2
    
    'Avec cette altitude, on peut déterminer la masse volumique de l’air :?i = 1,225.exp( - 0,139.10-8.zi² – 0,946.10-4.zi)
    
    pi = 1.225 * Exp(-0.139 * 10 ^ -8 * zi ^ 2 - 0.946 * 10 ^ -4 * zi)
    'Et après ça la force de traînée :fti = ½.?i.Cx.S.( vi )²
    ftip = fti
    fti = 0.5 * pi * Cx * S * vi ^ 2
    If Int(zi) >= 1000 Then
'rapport entre le poids du carburant économisé et les 237000 kg de leur poudre
        eco = co / 237000 '% de ce qu'on gagne jusqu'à l'altitude de largage des booster sur leur 18 tonnes d'acier
        Print #1, Int(ti / dti) * dti & ";" & Int(zi) & ";" & Int(Mi) & ";" & Int(vi * 3600 / 1000) & ";" & Int(ai * 1000) / 1000 & ";" & Int(co) & ";" & Int(eco)
        pech = cylindre2(eco)
        Print #1, ""
        r = accelere(Mi - pech, vi)
        Exit Do
    End If
    
    'Et on réitère cette méthode pour tout les ti.
    co = co + Qe
    Mi = Mi - Qe
    ti = ti + dti
Loop
Close #1
End Function

[Bluedeep]

Pas quand on a une machine qui peut le faire comme un moteur électrique linéaire avec un rendement de 0,5 convertissant des watts en N

C'est bientôt fini ces absurdités ?

[inviteb6b93040]

Je ne comprend pas pourquoi il n'y aurait pas un rapport entre puissance et force quand on connait le rendement, et c'est pas en me disant que c'est absurde que je comprendrais mieux.
Alors soyez un peu plus sympa et expliquez moi

J'en profite pour signaler qu'en corrigeant l'estimation de la surface soumise à la résistance de l'air (37,53 m² au lieu des 9,33 m² estimé)
Les résultats sont légèrement meilleurs et ça montre le peu d’influence du cx

temps;altitude;poids;Vitesse;A ccélération;consommation;écono mie
17,298;1000;681581;432;7,741;6 8418;28,86
poids de l'enveloppe : 18000
6839 kg de l'envellope économisé en réduisant la hauteur de 28,86 %
16907001 $ d'économie par lancement
23,65 lancements pour rembourser les 400 Millions € de la cheminée (avec 1$=1€)
1,89 années avec 10 à 15 lancements par an prévue pour Ariane 6

Catapulte magnétique, en moyeux des rayons de renfort de la cheminée
16,65 s pour atteindre 1000 m et 432 km/h (120,11 m/s)
accélération constante : 7,21 m/s²
11615250 N de poussée
11,61 % de la puissance de la cheminée solaire avec 50% de rendement 200 MWatt -> 100 MNewton

[inviteb6b93040]

C'est bientôt fini ces absurdités ?

Alors que veut dire cette phrase ?

Pour les catapultes fixes, le rendement est l'énergie communiquée au projectile, rapportée à l'énergie consommée, et peut atteindre 50 %.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Catapul...agn%C3%A9tique

[Dynamix]

Alors que veut dire cette phrase ?

Que le rendement est le rapport entre deux énergies .
Donc il est sans dimension .
En multipliant une énergie par une valeur sans dimension , tu trouves une énergie , et non pas une force .

Avant de t' envoler dans l' espace , commence par apprendre les bases .
Tu tomberas de moins haut .

[inviteb6b93040]

bon alors comment on passe d'une énergie à une poussée ?

[Dynamix]

dE = F*dx
Formule du travail .
Avec F constant :
ΔE = F*x
(* = produit scalaire)

[inviteb6b93040]

ALors si F=11615250 N sur 1000 mètre pendant 16,65 s
de=11615250 N * 1000 m = 1161525000 j = 322 645,83 kw/h

il faut donc le double avec un rendement de 50% soit 645 291,67 kw/h
donc 645 Mw/h
avec 200 Mwc de puissance ça fait 3,23 heures de fonctionnement en 16,65 s
Alors il faudrait stoker beaucoup d'énergie et ça n'est pas rentable
si c'est ok fallait me le dire avant

[Dynamix]

D' autant plus que 200 MW de puissance crête ce n' est pas 200 MW de puissance utilisable .

[inviteb6b93040]

Pardon j'ai confondu 1 kw/h=3600 joules au lieu de 1w/h=3600 joules
Alors ça va mieux, ça fait 322,64 kw/h
645,29 kw/h consommé en 16,65 s donc il faut une puissance de 139,52 MW (645,26/16.65*3600)
ce qui fait 70 % de la puissance de la cheminée
C'est bon là ?

[Nicophil]

Bonjour,

bon alors comment on passe d'une énergie à une poussée ?

Mais surtout comment passe-t-on de la puissance consommée à la poussée fournie ?

1w/h=3600 joules

C'est 1 W = 3600 J/h !

[inviteb6b93040]

D' autant plus que 200 MW de puissance crête ce n' est pas 200 MW de puissance utilisable .

pour la cheminée, des systèmes d'accumulation de chaleur sont prévus, pour rendre le système opérationnel quasiment 24 heures sur 24.
Donc on ne peut plus parler de wc dans ce cas car ça va lisser la production

[inviteb6b93040]

Bonjour,

Mais surtout comment passe-t-on de la puissance consommée à la poussée fournie ?

je passe plutôt de la poussée à fournir à la puissance consommé * rendement = puissance à fournir

C'est 1 W = 3600 J/h !

Alors Wikipédia se trompe ?

1 watt-heure vaut 3 600 joules
http://fr.wikipedia.org/wiki/Joule

c'est vrai qu'il ne se mouille pas avec leur - entre watt et heure

[inviteb6b93040]

ça doit être moi qui ai tord d'écrire w/h pour watt par heure il faut écrire wh ou kwh pour les kw par heure
et ne pas dire par heure mais en une heure

Le kilowatt-heure est une unité de mesure d'énergie correspondant à l'énergie consommée par un appareil de 1 000 watts (1 kW) de puissance pendant une durée d'une heure.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Kilowatt-heure

[invitec97fa116]

Alors Wikipédia se trompe ?
c'est vrai qu'il ne se mouille pas avec leur - entre watt et heure

Non, c'est bon. Watt-heure -> W.h et pas W/h

[Dynamix]

pour la cheminée, des systèmes d'accumulation de chaleur sont prévus, pour rendre le système opérationnel quasiment 24 heures sur 24.
Donc on ne peut plus parler de wc dans ce cas car ça va lisser la production

Tu as réfléchit avant d' écrire ça ?

_Réponse A

Non je n' ais pas réfléchit .

_Réponse B

Oui , mais je ne sais pas ce que représente la puissance crête

_Réponse C

Autre ... (préciser)

[Bluedeep]

ça doit être moi qui ai tord d'écrire w/h pour watt par heure il faut écrire wh ou kwh pour les kw par heure
et ne pas dire par heure mais en une heure

Visiblement les notions même de ce qu'est une énergie vs une puissance ne sont pas claires pour toi.

Des "kw par heure" il ne te saute pas aux yeux que cela n'a aucune signification ?

[inviteb6b93040]

maintenant si

J'ai trouvé le prix de 1000 mètre de train à sustentation magnétique : 5 M€
c'est largement remboursé en un lancement
6839 kg de l'enveloppe économisé en réduisant la hauteur de 28,86 %
16907001 $ d'économie par lancement
23,95 lancements pour rembourser les 405 Millions € de la cheminée et de la catapulte (avec 1$=1€)
1,91 années avec 10 à 15 lancements par an prévue pour Ariane 6

Le kilomètre de voie du Maglev se révèle trois fois plus cher que celui d'une ligne TGV (environ 5 M€).

[inviteb6b93040]

Tu as réfléchit avant d' écrire ça ?

_Réponse A

_Réponse B

_Réponse C

B mais tu vas surement parvenir à me l'expliquer

[Dynamix]

La puissance crête , c' est ce que fournirait le panneau si il recevait 1000 W/m² .
Mais 1000 W/m² , c' est une condition de test standard pour pouvoir comparer les dispositifs entre eux .
Pour atteindre une telle valeur , il faut des conditions que l' on atteint jamais en pratique :
_Ciel sans nuage
_Soleil de midi en été
_Latitude
_Orientation bien face au soleil
Chacun de ces termes induit un facteur de correction propre à chaque lieu .

[inviteb6b93040]

OK mais dans le cas de la cheminée avec stockage thermique jour/nuit il annonce 200 Mw sans ajouter crête donc lissé.

[inviteb6b93040]

ce qui fait 70 % de la puissance de la cheminée
C'est bon là ?

non il y a une erreur d'un facteur 10 dans ce message

Alors ça ne marche plus

16,65 s pour atteindre 1000 m et 432 km/h (120,11 m/s)
accélération constante : 7,21 m/s²
11615250 N de poussée
joule = poussée * 1000 m =11615250194
wh = joule / 3600 =3226458 wh
wh_rendement = wh * 2 =6452916 wh
puissance = (wh_rendement * 3600 / 16,65) / 1000000=1395,22 Mw
soit 697 % de la puissance de la cheminée solaire avec 50% de rendement

[inviteb6b93040]

Heureusement il y a une solution théorique
Comment avoir une puissance de 1395,22 Mw pendant 16,5 s avec une puissance de 200 Mw ?
Avec des stockage rapide comme les super condensateur ou les volant d'inertie
car il suffit de stoker 2 mn de puissance à 200 Mw pour avoir 16,5 s à 1395 Mw
(1395-200) * 16,5 / 200)=99 s / rendement)
avec un rendement de 80 %
ça fait 2 minute 4 secondes

La projection du coût d'investissement à horizon 2030, pour 1⁄2 heure de stockage, est estimée à 180 k€/MW/an pour des volants d'inertie
(avec une hypothèse d'amortissement de 20 ans) et à 80 k€/MW/an pour une batterie Li-Ion (avec une hypothèse d'amortissement de 10 ans)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Volant_d'inertie

ça ferais 215 millions €/an sur 20 ans avec les volants d'inertie
ou 95,6 millions €/an avec les batterie Li-Ion

Mais le coût serait il réduit pour 2 minutes de stockage ?