$ander

термостабилизация Активное охлаждение ГЗ для 8" Ньютона

73 сообщения в этой теме

Как бы там не было - кашу маслом не испортишь)

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Рекомендуем

Система борьбы с росой R-Sky
map2Контроллеры R-Sky позволяют плавно контролировать температуру нагрева и значительно экономят заряд аккумуляторов. Узнать подробнее...
Грелки на телескопы. Скажи росе нет!
map2Грелки R-Sky – эффективное средство борьбы с запотеванием и обмерзанием телескопов и фотообъективов. Узнать подробнее...
Астрономический Капюшон
map2Новинка! Астрономический Капюшон для наблюдений - взгляни по новому на старых знакомых!
Узнать подробнее...

Попалась мне вот такая иллюстрация течение холодного и теплого воздуха в трубе в зависимости от того, где дырки и вентиляторы. 

 

post-322-0-93187300-1397034359_thumb.jpg
 
Пояснение на английском (есть желающие перевести на пользу общественности?)

 

1) This shows a rear mounted inblowing fan(s). As the cool air is forced around the mirror, some of it does roll around the edge to stir the boundary layer (BL). Much flows right on past and out the front. The force provides extra turbulence to help homogenize the BL, but it's still a mass that's not cleared readily.

2) Rear mounted outblowing fan(s) draw the air in from the front toward the edge of the mirror, not the face, so this leaves the slowest and largest eddy above the BL.

3) A side mounted fan with venting holes clears the BL away, but much of the air returns as mixed temp. turbulence that is likely to be pushed out the top of the tube as the side vents (or even hang around in eddies).

4) 2 side mounted fans (1 in, 1 out) clears the BL away quickly, but just across the center with less mixing, leaving room for eddies to form. Again, this illustration is simplified and there will be some mixing, but not as readily as with #3.

5) Side mounted fans (2 or more) blowing in completely destroy the BL and this mixed air is forced up and out. With enough power, mixed temperature turbulence exiting the top would be negligent. The most likely place for any eddies to form is directly above the fans themselves. This is the simplest way to have complete and continuous clearing of the BL. Additional benefit is scrubbing the secondary of its boundary layer.

6) Side mounted fans, with a rear, inblowing fan. In this instance, the side mounted fans can be smaller as the rear mounted fan is charged with clearing the disturbed BL and breaking up and side-wall eddies. Again, providing enough power, the mixed turbulence air would have negligible effects and you have the added benefit of a direct cooling mirror in the rear. This is the simplest way to have complete and continuous clearing of the BL along with flushing out any extra eddies caused by the side fans. Additional benefit is scrubbing the secondary of its boundary layer.

7) Side mounted fans and a rear outblowing fan(s). Again, the side mounted fans can be smaller as the rear mounted fan is charged with clearing the disturbed BL and breaking up and side-wall eddies. The relationship between the two sets of fans (side and rear) is more critical here as the rear fan(s) must be strong enough (more powerful than all side fans combined) to draw the mixed turbulence air down and out with no upward escape. This would give the clearest tube, with absolutely NO heat rising, but it has a more delicate balance of power and directly cools the primary mirror less than a directly blowing one would. Executed well, this method has the potential to remove more of the warmer air from the optical path and create the most favorable viewing.

 

Иван, вроде такие процессы это твоя вотчина. Прокомментируй, если есть что комментировать. 

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

В общем делаем по картинке №7 и не паримся:)

В любом случае не соглашусь, что без вентилятора лучше, чем без него. Один вентилятор решает так называемую проблему приграничного слоя, но, конечно, с оговоркой - частично.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Очень условная картинка. Тут не учитывается мощность куллеров, из размер и конфигурация лопаток. Но для общего взгляда вполне себе дает представление. Поспорил бы про варианты 3,4,6. Из всех картинок отсутствует самый главный вариант, когда боковые выдувают, а центральный вдувает. Вот он то на мой взгляд самый оптимальный...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

А зачем вдувать по центру? 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Дабы охладить массив стекла, а боковые вытягивают воздух с центра зеркала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Дабы охладить массив стекла, а боковые вытягивают воздух с центра зеркала.

Чем выдув не устраивает? Так же охлаждает, по моим пробам как раз и охлаждают на выдув. Да и инфы такой куча было, что на обдув зеркало хуже. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Инфа инфой...

На выдув поток огибает площадь обеспечивая теплообмен по бокам и частично на задней поверхности. Вдувая мы обеспечиваем так же по бокам, но и на всей задней поверхности, а боковые куллеры успешно удаляют продукты обмена заодно сдувая погранслой.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Минувшей ночью, выехали с Колей на Марс и Луну. Вентилятор я включил сразу как выставил телескоп. В течении почти всей ночи подходя к моему телескопу, Коля отмечал более устойчивую картинку. "Грешим" на активное охлаждение :D

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Минувшей ночью, выехали с Колей на Марс и Луну. Вентилятор я включил сразу как выставил телескоп. В течении почти всей ночи подходя к моему телескопу, Коля отмечал более устойчивую картинку. "Грешим" на активное охлаждение :D

Ром, а куллер на всю мощность работал? Или регулировал контроллером?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Ром, а куллер на всю мощность работал? Или регулировал контроллером?

На всю, контроллером для грелок его не порегулируешь, ибо частота пульсации там выбрана низкая. Для уменьшения помех в сети питания. Вентилятор будет работать рывками. Да и зачем его регулировать? Пусть пашет на полную)))

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Кулер на 6" Ньютон, на вдув или выдув поставить?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Похожие публикации

    • Охлаждение Шмидт-Кассегрена
      Автор: ivxg
      Продолжаю серию постов про охлаждение телескопов различных схем...


       
      Я ранее имел дело с ШК до покупки этого образца. Году так в 2014, если мне не изменяет память, я наблюдал Сатурн в Celestron C6 на простой мотоазимуталке. Он показал весьма приятную картинку. Во всяком случае, тогда я подметил, что остывший SW BKP1501 показывал примерно также…
       


      Ну и представьте, телескоп хочется, ломает аж до посинения, а ставить то некуда… Вспоминаем преимущества той или иной оптической схемы и приходим к выводу, что ШК – отличный выход когда нет места для хранения большой трубы.

      В итоге новенький NexStar SLT 6 приехал ко мне в красочной коробке. Штатную монтировку я тут же выкинул, заказал из Германии нормальную TSAZ (тогда еще можно было) и пошел смотреть. Вышел и вспомнил про ряд недостатков тех или иных оптических схем, в частности у ШК – неприлично долгое время термостабилизации при низких температурах воздуха.

       
      Ох, коллеги: 2 часа 15 минут до исчезновения характерной «свечки». Это просто ни в какие ворота – всего 150мм, а труба требует такое количество времени, у меня 300ка в свое время укладывалась в 1,5 часа без охлаждения, причем через 40 мину уже можно было глазеть на Дипы. А тут – звезды как пушинки, планеты – просто без деталей. Юстировка? Я вас умоляю, к этому времени винты так примерзают, что есть риск сорвать их шлиц.

       
      Ну да ладно, взял я сверлильный станок, 3D принтер, три кулера и начал разбирать трубу. Сама конструкция трубы и механики простая и незамысловатая. За зеркалом достаточно места, чтобы не только установить низкопрофильные кулеры, но и что ни будь придумать с фильтрами.

       

      Это пример колхоза...
       

      А вот так выглядит уже аккуратнее
       
      Фильтры я конечно же ставить не стал, все-таки 40мм вентиляторы на морозе и так крутят очень тяжко свою маленькую крыльчатку – доп сопротивление просто бы погасило поток воздуха.

      Что бы потоку ничего не мешало выдавливать теплый воздух из объема трубы - просверлил несколько отверстий около мениска и закрыл из черными декоративными накладками как снаружи, так и изнутри.


       

      Дырочки в корпусе с накладкой - отсюда удаляется теплый воздух не мешая наблюдениям
       
      Кулеры работают на вдув. Подключение через RCA с переходником на автомобильный прикуриватель – все как любит Роман.

       
      Как итог – время термостабилизации сократилось более чем в два раза. Свечка уходит через полтора часа, но наблюдать уже можно минут через 40 – 50.

       
      Вывод? Это все, конечно, не выход. Трубу надо сверлить, места сверления надо как-то обыгрывать, иначе выглядит как колхоз. Процедура требует четкого понимания, где сверлить, как устанавливать и тд. Явно не для новичков. В общем ШК, такое ШК…

    • Теория и практика охлаждения зеркала телескопа
      Автор: ivxg
      Предлагаю в данной теме подробно обсудить аспекты охлаждения главного зеркала.
      Немного о способах организации:

      Реальные примеры: 

      Немого экспериментов на данную тему:
       
      Пока удалось провести контрольный замер параметров остывания для температуры -5о С:
       

       
      Замер проводился каждые 150 секунд:
       

       
      В соответствии со значением максимальной температуры массива зеркала в момент времени имеем следующую функцию зависимости температуры от времени:
       

      Рис. 1 - Зависимость температуры зеркала от времени остывания
       
      "Жуткая" картинка словно говорит нам: "300мм зеркало без охлаждения - это удел очень терпеливых ЛА". Ранее, путем численного моделирования, мне удалось оценить примерное время остывания 300мм зеркала с градиентом 30оС в 158 мин.

      Очевидно, что теоретическая оценка оказалась весьма "радужной": из-за ярко выраженного логарифмического характера (интенсивность охлаждения падает с уменьшением разницы температуры) время достижения полного термического равновесия не будет достигнуто никогда. Почему? А вот почему:
       

      Рис.2 - Прогноз полного процесса остывания 300мм зеркала
       
      С учетом прогнозирования получаем 235 минут на полную стабилизацию при градиенте чуть больше 20оС. А ведь температура воздуха не будет все 235 минут одинаковой. Вот измерения температуры воздуха:
       

      Рис.3 - Изменение температуры воздуха во время эксперимента
       
      Обратите внимание, как на рисунке 2 тяжело дается последний этап остывания. Он составляет без малого половину всего процесса термостабилизации.
       
      Предварительный вывод: принудительная термостабилизация - есть необходимое мероприятие для крупноапертурной оптики. По сути крупные добы от Sky-Watcher из коробки лишены возможности выйти на максимум своих возможностей.
       
    • Схемы охлаждения телескопов и их эффективность
      Автор: ivxg
      В данной ветке предлагается рассмотреть различные схемы охлаждения телескопов, преимущественно схем Ньютона, Максутова-Кассегрена и Шмидт-Кассегрена.
       
       
      Для начинающих любителей будет полезно принять как аксиому следующий тезис: любое более-менее качественное наблюдение необходимо начать с термостабилизации телескопа. Неостывший телескоп подобно неотъюстированному – вы даже представить себе не можете на сколько сильно снижается качество картинки у неостывшей оптики. Потому необходимо выработать правило: хороший телескоп – остывший телескоп.
       
      Длительность остывания зависит от разницы температуры хранения и температуры наблюдения (градиент), от массы оптической поверхности и от степени обмена воздуха внутри объема трубы и вблизи оптического массива.
      Средние расчетные длительности (в минутах) остывания при градиенте 30°С:
       
      * рефрактор - ахромат (крон, флинт), рефлектор от 200мм - Пирекс Стоить иметь ввиду, что темп охлаждения снижается к моменту полной стабилизации – при градиенте 1 - 3°С на первый план выходит погранслой. Его ассимиляция зачастую занимает половину всего времени остывания, что особенно хорошо заметно на крупных Ньютонах и катадиоптриках.
       
      Едва ли кто-то станет ждать несколько часов на морозе, потому было предложено и апробировано множество способов активного охлаждения.
       
       
      В первой части этого поста рассмотрим методы охлаждения телескопов Ньютона. Вдохновение и некоторые материалы я подчерпнул из данного сообщения: ссылка, еще ссылка
       
      1. Центральный, тыловой
       Одно из простейших решений. Достаточно только придумать крепеж для кулера. Один из вариантов – деревянная или пластиковая крышка посаженная на клей или болты.
       
      В режиме нагнетания (вдуваем) обеспечивает постепенное охлаждение массива зеркала. В среднем снижает время остывание в 1,5 – 2 раза. Не решает проблему програнслоя, но уменьшает время его влияния.
       
      В режиме разрежения (выдуваем) весьма неэффективен. Снижает время не более чем в 1,3 – 1,7 раз. Причина в малой площади конвективного теплообмена поверхности. Без крышки вообще едва работает. Такой режим хорош только в комбинированных схемах о которых речь пойдет ниже.
       
      Выбирая кулер можно оперировать следующей формулой: 
       
       Lэ – эффективный объем воздуха
      D – диаметр кулера.
      Допустим, вы выбираете к покупке один 120мм кулер или два 60мм. По этому расчету получается, что 120мм выдаст 49 м3/ч, в то время как два 60мм выдадут почти 60 м3/ч.
      Не стоит забывать, что крупный кулер может давать заметную в окуляре вибрацию. 
       
       120мм кулер на 200мм Ньютоне - 49 м3/ч 80мм кулер на 200мм Ньютоне - 36 м3/ч
       
      Три 40мм кулера на 200мм Ньютоне – самый оптимальный вариант, дают 65 м3/ч, не шумят и не вибрируют.
       
      2. Радиальный
      Несколько более сложная схема, требующая распила трубы и разработки крепления для кулера. Дешевый и сердитый вариант – обмотать скотчем зияющие участки.
       
       В режиме нагнетания весьма эффективно ассимилируется погранслой, что повышает качество наблюдения на крупных (более 150мм) Ньютонах. Но в целом снижает время стабилизации не более чем в 1,6 раз. Причина кроется в почти полном отсутствии эффективного конвективного обдува массива зеркала – дуем вскользь. Можно повысить эффективность поставив кулер под углом так, чтобы поток воздуха нагнетался в площадь зеркала. Оптимальный угол – 10 - 15°, но такая схема предполагает увеличение размера выступающих над трубой частей и риска повреждения кулера при транспортировке.
      В режиме разряжения один кулер малоэффективен, за исключением комбинированных схем.
       
       Располагать нижний край кулера стоит на высоте не более 1 см от поверхности зеркала. Края болтов обязательно чернить.
      Размер кулер имеет большее значение, чем его производительность. 
       
       Так 40мм кулер будет использовать почти 40% своей производительности для непосредственного охлаждения зеркала. Эффективность 120мм не превысит 15%. Однако погранслой будет лучше сдут именно 120мм. В итоге оптимум для «однокулерной» – 60 или 80мм.
      Что бы не гадать о компромиссах можно установить два радиальных кулера:
       
       Суммарная эффективность нагнетания и разряжения приумножается примерно во столько же раз, сколько кулеров вы установите. При этом возрастает эффективность разряжения – так при 4х работающих 40мм кулерах турбулентный массив не превышает высоту 5 – 6 см.
      Но лучше всего если один кулер будет работать на нагнетание, а другой на разряжение. В целом результаты моделирования данных процессов приведены на диаграмме. В ней указана величина турбулирующего слоя в % от объема трубы. Понятно, что даже 1% такого слоя сводит наблюдения на нет, но чем меньше этот слой, тем меньше время охлаждения и стабилизации.
       Итог тут ясен, круговой массив разнонаправленных кулеров дает лучший результат:
       
       В частности, мой HRONOS позволяет реализовать только такую схему, так как высота зеркала над землей попросту не позволяет устанавливать тыловые кулеры.
       
      3. Комбинированные схемы
       Такое решение самое сложное и эффективное. Расположите один мощный кулер с тылу, и тройку радиально, и вы получите многорежимную систему охлаждения, способную как быстро охладить массив, так и сдуть погранслой.  Режим «нагнетания – разряжения» позволяет сократить время стабилизации до 2,5 раз. Для него можно применять связку из 3х тыловых кулеров (нагнетание) и 3х радиальных (разряжение). Кол-во радиальных кулеров подчиняется вышеизложенной зависимости – чем больше, тем лучше. Но оптимально по сложности и эффективности все же от 2х до 3х.
      Для тылового кулер так же действует правило формулы эффективности – 3 по 40мм лучше, чем 1 на 120мм.
       
      Но самая эффективная схема, работающая на «разряжение – нагнетание». Она позволяет сократить время стабильно больше чем 2,5 раза. Пример: три радиальных кулера (нагнетают) + один 120мм кулер (разряжение). Если с радиальными более-менее понятно, то тыловой должен быть как можно больше, дабы его задача не охладить массив зеркала, а выжать теплый воздух, и тут пригодится его мощная тяга. Но не забываем про вибрацию, вероятно вам придется приобретать еще один 120мм кулер в надежде что он лучше сбалансирован. Из 3х таких здоровяков как минимум 1 потряхивал 150мм оцинкованную трубу…
       
      Пока результаты по катадиоптрикам только в процессе получения. Потому итоги по системе Ньютона:
      Если выбор лежит между тыловым и радиальным кулером, то скорее всего можно дать следующую рекомендацию: для Ньютонов до 200мм оптимальным будет тыловой кулер, так как стабильность погранслоя невелика. Для крупных Ньютонов от 200мм более предпочтительна с некоторыми оговорками радиальная схема, так как большая площадь зеркала надежно защищает погранслой – его надо сдувать.
       
      Если вы хотите максимальной эффективности, то выбор за комбинированными схемами, где явными преимуществами обладает схема разряжение тылового – нагнетание радиальных.