Вентиляция ШК Celestron: делаем дырки на С9.25 и C11. Клеим бархат

[sky-man]

труба в моем случае из стали

Может у вас какая то левая труба 9.25, раз вы заявляете, что она у вас из стали?
У меня 9.25 из алюминия как и указано на сайте производителя.
Вот аквариумный магнит Tetra, к стенкам трубы 9.25 вообще не магнитится, труба из алюминия. А к стальной двери сильно прилипает.



Перепроверьте то что она у вас из стали. Разница теплопередачи из трубы между сталью и алюминием отличается в 5 раз!!! 45 Вт/м град против 210 Вт/М град.

При площади стенок трубы 9.25 - 4050 см2 получается очень существенная разница по времени охлаждения трубы через стенки без вентиляции.

[leviathan]

Но картинку потом по факту, дает одну из лучших по трубам в нашем, самарском клубе. В т.ч. сравнивая со стоящим рядом штрелистым (0,97) Ньютоном. Марс мы предпочитали смотреть на моем ).

Да, у меня в прошедшем сезоне по Марсу почти такая же ситуация случилась: долго балдели и матерились от видов Марса в 16" доб, но когда я закончил снимать и поставил бинку на 9.25 - невозможно было оторвать взгляд. Не скажу что детальнее чем на ньютоне было и уж точно не так ярко, но бинка даёт совсем другой вид комфорта !

[Евгений М.]

Перепроверьте то что она у вас из стали. Разница теплопередачи из трубы между сталью и алюминием отличается в 5 раз!!! 45 Вт/м град против 210 Вт/М град.

Проверил, магнитами. Сначала магнитными стикерами с холодильника, затем повышая мощность, вплоть до неодима. Хардкорить, так по полной.
Да, вы правы, там люминь. А я здесь был неправ. Но что-то он хорош настолько, что по механическим свойствам мне напомнил сталь.

Но еще давайте разберемся с теплопроводностью, порассуждаем.
Площадь поверхности трубы получается порядка 0,4 м2 - 800 мм по окружности х 500 мм длины.
Толщина этой жестянки (то бишь алюминиевого листа) ~2 мм, что дает геометрический коэффициент 0,4/0,002 м2/м = 200 м.
Алюминий, с его теплопроводностью ~200 Вт/(м*Град), тогда при той геометрии, что выше, получим мощность теплорассеивания 200*200 (Вт/(м*Град))*м = 40000 Вт/Град.
Здесь не будем делать далее никаких расчетов, а сделаем вывод о ничтожности градиента температуры с внутренней и внешней стороны трубы при такой мощности теплоотвода, а по умолчанию примем его нулевым, т.е. весь кусок жести снутри и снаружи имеет одинаковую температуру, по другому здесь не получается.

Теперь поливинилхлорид, из котрого сделана наклеенная изнутри бархатка.
Толщину возьмем погрубее, пусть 0,2 мм. Площадь та же. Значит, геометрический коэффициент здесь 2000.
Удельная теплопроводность поливинилхлорида 0,16-0,19 Вт/(м*Град). Великодушно округлим до 0,2, разница не принципиальна. Получим мощность теплосъема 0,2*2000 = 400 Вт/Град.
В 100 раз меньше алюминия. Плохо, да.

Но не будем забывать про воздух внутри трубы. У него тоже есть толщина - пусть 1/8 диаметра трубы, который у нас здесь ~0.26 м. При той же расчетной площади это дает геометрический коэффициент 12,3.
При теплопроводности воздуха 0,022 Вт/(м*Град) это дает мощность 0,27 Вт/Град. Вот где у нас главный теплоизолятор-то.

Понятное дело, что там все это подбадривается внутренней конвекцией, ибо воздух сам по себе подвижен, но сильно суть здесь вряд ли меняется.

Главная ошибка в подобных рассуждениях про теплосъем, это закладка на теплопроводность алюминия, будто этот алюминий намертво и по всей поверхности приклеен к корректору, ГЗ, вторичке, морковке, массивному дюралевому заднику трубы, словно радиатор к ЦПУ. Хотя это не так.
Охлаждение жестянкой самой себя по кругу здесь не решает ничего - она и так себя прекрасно чувствует. Наклеен в нее бархат или нет, дело десятое.

Поэтому еще раз: нам важна вентиляция, оперативная замена воздуха внутри трубы, обдув ГЗ (которое весьма массивное, вот его и нужно остудить, чтобы оно не дербанило приграничный слой), обдув корректора. Поэтому продувка ШК святое дело, если хотим получить с него максимум полезного выхлопа.
Правильная  юстировка само собой - по звезде, идеале еще с подвижкой корректора по методу от GraY25. К разъюстированному ШК (как впрочем и Ньютону) лучше не подходить - замоет мелкодетали хуже, чем стоящая рядом дудка-рефрактор.
Бархат снутри, натирание морковки бальзамом "Звездочка", художественная роспись трубы под хохлому, все это дело вкуса и желания, тут уже кому что нравится.

[Евгений М.]

Не скажу что детальнее чем на ньютоне было и уж точно не так ярко, но бинка даёт совсем другой вид комфорта

Конечно, бинка разделяет поток надвое, поэтому в каждом канале 1/2 общей яркости. Плюс небольшие сопутствующие потери сквозь толщу призм + увеличение ЭФР трубы (если это ШК) примерно на 15%, с падением яркости на 30%. Итого практически целая звездная величина теряется. Но и 3D эффект с интерференцией обоих зрительных каналов в мозге дело хорошее )).

[sky-man]

При теплопроводности воздуха 0,022 Вт/(м*Град) это дает мощность 0,27 Вт/Град. Вот где у нас главный теплоизолятор-то.

Воздух очень быстро охлаждается, это очень наглядно видно когда выносишь на холодный балкон пустую пластиковую 5 литровую бутылку, она моментально, подчеркиваю моментально сжимается из-за того что воздух в бутылке быстро охлаждается и газ сжимается при охлаждении.

Если бы воздух плохо проводил тепло, то батареи в квартире бы не могли бы обогреть комнату. Ан нет, воздух моментально нагревается от батареи и поднимается вверх обогревая всю комнату в помещении.
Я бы не стал недооценивать техническое решение Celestron сделать закрытые трубы из чистого Алюминия, а не из стали. Это не просто так сделано. На фото телескопов С9.25, С11 Демина Питча я не видел дыр и вентиляторов.

Другое дело охладить зеркало с 25 до 5 градусов при наблюдениях на 20 градусов минус, 5 кг стекла быстро не остынет дуй не дуй на него. Поэтому моя идея заранее трубу остудить примерно до той температуры что будет текущей ночью в пенопластовом контейнере - термосумке с пельтье. Это намного круче чем дуть на зеркало у которого температура на 20 градусов выше чем на улице. Если мы решаем наблюдать накануне, почасовой прогноз температуры за 12 часов до наблюдений обычно очень точный.

В термосумке за счёт почти пол квадратного метра поверхности алюминиевого радиатора - трубы, мы быстро будем остужать воздух внутри трубы.

Эта идея используется во всех обсерваториях мира - бокс в котором находится труба перед ночью наблюдений остужается специальными фанкойлами кондиционерами и сравнивается с температурой предстоящих наблюдений. Никто там не остужает трубу ночью когда уже надо наблюдать.
У кого есть авто где есть розетка 12V это реализуемое решение, труба во время поездки на место будет поддерживаться заданной температуры в термосумке с пельтье.
А дома за 12 часов термосумка с закрытым бочонком внутри будет питаться от розетки.

Я бы хотел это реализовать, и я удивлён что ещё ни один человек на форуме это не сделал.
Сумка переноска все равно нужна, нужно только добавить крышку от автохолодильника и терморегулятор на реле готовый за 100 рублей.

[vit-spb]

Воздух очень быстро охлаждается, это очень наглядно видно когда выносишь на холодный балкон пустую пластиковую 5 литровую бутылку, она моментально, подчеркиваю моментально сжимается из-за того что воздух в бутылке быстро охлаждается и газ сжимается при охлаждении.

Если бы воздух плохо проводил тепло, то батареи в квартире бы не могли бы обогреть комнату. Ан нет, воздух моментально нагревается от батареи и поднимается вверх обогревая всю комнату в помещении.
Я бы не стал недооценивать техническое решение Celestron сделать закрытые трубы из чистого Алюминия, а не из стали. Это не просто так сделано. На фото телескопов С9.25, С11 Демина Питча я не видел дыр и вентиляторов.

(1) Бутылка сжимается не потому что воздух в ней быстро охладился, а потому что даже при небольшом уменьшении температуры сильно уменьшается давление воздуха. Например, для воздуха при изохорном уменьшение температуры на 1 градус давление уменьшается на ~ 360 Па (0,0036 атм). То есть при охлаждении воздуха в 5-ти литровой бутылке всего на 0,2 градуса на стенки бутылки будет действовать сила почти в 25 2,5 (моя ошибка!) килограмм-силы! Конечно она бедная сожмется! Но это не значит, что воздух в ней мгновенно остыл.
(2)  Ваш пример с обогревом комнаты от батарей - это не теплопроводность, а конвективная теплоотдача (движение и перемешивание воздуха под действием разности веса нагретых и холодных порций воздуха). А неподвижный воздух очень плохо проводит теплоту. Это я к тому, что в вашем термосе труба (особенно с9,25 и С11) будет охлаждаться достаточно долго - свободная конвекция - очень неэффективный и вялотекущий процесс теплообмена.
(3) Питч и Ко проводит астрофотосессии в шортах и вьетнамках на берегу своего бассейна. У них днем +30, а ночью +29. Я бы тоже не стал дырявить свою трубу. А у нас даже летом разница температур достигает 20 градусов. У нас в СПб падение на 15 градусов в течение 1,5 часов после захода солнца - обычное дело. В этом случае главной грелкой воздуха трубы будет являться массивное зеркало, остудить которое быстро и далее  оперативно поддерживать минимальную разность температур с окружающим воздухом в процессе ночных наблюдений можно только продувкой трубы забортным воздухом.
(4) Трубы делают из алюминия (а не из стали) для того, чтобы не было коробления конструкции  из-за разности КЛТР, ведь "задник" трубы, ластохвост и оправа корректора из силумина и алюминия.

[Gleb1964]

Конечно, бинка разделяет поток надвое, поэтому в каждом канале 1/2 общей яркости. Плюс небольшие сопутствующие потери сквозь толщу призм + увеличение ЭФР трубы (если это ШК) примерно на 15%, с падением яркости на 30%. Итого практически целая звездная величина теряется.

Да, яркость в каналах упадет примерно вдвое. Само изменение фокусного расстояния здесь роли не играет, для наблюдаемой яркости протяженных объектов играет роль только размер выходного зрачка. А для проницающей звездной величины фокусное расстояние значения  не имеет.
Кроме того, при сложении двух каналов, примерно в 1.41 раза снижается пороговая чувствительность бинокулярной зрительной системы наблюдателя. Это, конечно, если оба глаза одинаково активны. Поэтому снижение проницающей способности будет меньше.

[sky-man]

Питч и Ко проводит астрофотосессии в шортах и вьетнамках на берегу своего бассейна. У них днем +30, а ночью +29.

Ага конечно 15 дней в году на Барбадосе он так снимает в отпуске, на астрофесте он рассказывал об этом . Основное время он снимал всегда в Англии в куртке тёплой на видео, где ночью падает температура на 10-15 градусов стабильно. Нет никаких дыр и вентиляторов у него на 9.25 и 11 на фотках.

[vit-spb]

Значит как-то всё же охлаждает. Иначе придётся признать, что законы физики для него и его телескопа,  мягко говоря, необязательны...

[Goodw]

но бинка даёт совсем другой вид комфорта !

Не подскажите - какая бинка?

[leviathan]

Baader Mark V

[Ihtamnet II]

Теперь поливинилхлорид, из котрого сделана наклеенная изнутри бархатка.

Так дело же не в пвх непосредственно. Если бы Вы наклеили гладкую пленку из пвх - такие расчеты были бы более-менее уместны (в случае 100% прилегания пленки). Но "бархатка" не гладкая, и поэтому кроме своей толщины дополнительно "удерживает" значительно более толстый слой воздуха на себе, значительно (многократно?) повышая свои теплоизолирующие свойства.

Если бы воздух плохо проводил тепло, то батареи в квартире бы не могли бы обогреть комнату.

Вы вообще получили среднее образование? Нести такую дичь - это просто запредельно.

[DK]

Baader Mark V

А какая диагональ, 2"? Какие окуляры? Как с балансом?

Дмитрий

[leviathan]

Диагональ Baader Maxbright с Т-резьбами для минимального хода луча. 1.25"
Окуляры на данный момент только пара Телевью Плёссл 15мм. Есть ещё Takahashi LE 12.5мм, очень понравился и заказал для него вторую для пары. Но посылка так и не дошла в прошлом году... Буду искать ещё. Также рассматриваю пару Паноптиков 24мм для максимального поля (не зря же на бинке 28мм свободной апертуры !), но очень дорого стоят. В совокупности с 1.25х и 2.6х компенсаторами будет выбор из 6 увеличений под любой телескоп и условия.

Бинка конечно тяжёлая, баланс нужно выставлять. Но с AZ-EQ6 и ШК 8/9.25 каких-то особых проблем не возникало. С текущим С11 конечно будет уже тяжелее. На Так 106мм кажется использовал без диагонали, т.к. на этом астрографе не хватало хода фокусера.
На Добе 16" нужен будет компенсатор помощнее, или родной 1.7х компенсатор/корректор комы 2 в 1 от Баадера, либо Телевью Powermate 2x с родным Т-адаптером как советуют западные коллеги. Наверное остановлюсь на последнем варианте.

[Владимир ARS]

Если бы воздух плохо проводил тепло, то батареи в квартире бы не могли бы обогреть комнату.

Физика, 7 класс 

[sky-man]

Конечно она бедная сожмется! Но это не значит, что воздух в ней мгновенно остыл.

Если нет веры, подвесьте внутри пластиковой 5л бутылки термодатчик. И вынесите эту бутылку на морозный балкон зимой. Очень быстро придёт осознание что температура воздуха в бутылке достаточно быстро падает. Точно также падает и температура в алюминиевой трубе. Алюминий обладает гораздо большей теплопроводностью чем пластиковые стенки бутылки.

Жить в иллюзиях что воздух не охлаждается внутри алюминиевой трубы с площадью стенок почти 0,5 м2 это что-то невероятное.

[Владимир ARS]

Когда у меня была С11 до сверления, то при дельте 25 градусов даже за 3.5 часа не могла остыть. Не знаю, иллюзии , или нет, но точка появлялась на третий - четвертый час 

[kryptonik]

Так дело не в воздухе, а в тепловой инерции зеркала. Стекло не слишком хорошо тепло проводит. Теоретически зеркало никогда остынет, дельта стремится к нулю, но всегда остается. А в закрытых трубах термосопля и будет долго висеть. Малейшее движение воздуха и она исчезнет.

[vit-spb]

Если нет веры, подвесьте внутри пластиковой 5л бутылки термодатчик. И вынесите эту бутылку на морозный балкон зимой. Очень быстро придёт осознание что температура воздуха в бутылке достаточно быстро падает. Точно также падает и температура в алюминиевой трубе. Алюминий обладает гораздо большей теплопроводностью чем пластиковые стенки бутылки.

Жить в иллюзиях что воздух не охлаждается внутри алюминиевой трубы с площадью стенок почти 0,5 м2 это что-то невероятное.

(1) Я и не писал, что он не охлаждается. Мы спорим только о скорости его охлаждения. Причём, Вы спорите не со мной, а Гей-Люсаком, Шарлем, Клайпероном и с их газовыми законами.
(2) По поводу иллюзий. Охлаждение трубы телескопа ШК определяется не столько теплопроводностью материала трубы, сколько теплоотдачей со стенок трубы, причём нестационарной. Ключевое слово здесь "число Био (Bi)" (Яндекс Вам в помощь). В случае тонкой стенки с большим коэффициентом теплопроводности число Био очень мало и при таком его значении теплопроводность играет не главную роль в отводе теплоты. Главным здесь будет теплоотдача с внешней стенки трубы. Труба снаружи как бы укутана тепловым погранслоем, как шубой. Так что железная труба или алюминиевая играет уже слабую роль.
Кстати, аналогичный процесс происходит около тёплого зеркала - струящийся тепловой погранслой.
Если совсем просто - трубы ШК подобны термосам, которые очень хорошо теплоизолируют зеркала, вызывая их очень долгое охлаждение....
Как то так...

[sky-man]

Физика процесса такова.
Есть 2 понятия теплоемкость воздуха и теплопроводность воздуха в трубе.
Теплоёмкость например воды очень большая, а теплоемкость воздуха в том же ёмкости при том же давлении многократно меньше. Поэтому воздух в 5л бутылке или в трубе остынет очень быстро потому что теплоемкость там очень маленькая.. Так же как чтобы согреть воздух в салоне авто нужно мало времени и мало  энергии, другое дело согреть столько же воды, понадобиться очень много энергии и времени.
Алюминиевые стенки только усилят охлаждение воздуха внутри в 5 раз быстрее чем стенки из стали.

То есть воздух за счёт маленькой ёмкости тепла остывает очень быстро и нагревается очень быстро в трубе..

Другое дело теплопроводность она у воздуха тоже низкая, но за счёт того что те молекулы воздуха, которые соприкасаются с алюминиевыми стенками моментально охлаждаются и за счёт конвекции уходят вниз а на их место приходят более тёплые молекулы и снова охлаждаются воздух внутри трубы очень быстро остынет.

Исходя из всего этого загонять грязный воздух внутри алюминиевую трубы не лучшее решение. Проще увеличить циркуляцию воздуха внутри закрытой трубы с алюминиевыми стенками усиливая конвекцию и движение молекул воздуха между стеклом и алюминиевыми стенками трубы.
Вентиляторы в ШК имеет смысл ставить внутри без сообщения с наружным грязным и влажным воздухом.

Даже без установки вентиляторов усилить движение воздуха в трубе можно поставив ШК зеркалом вниз, тем самым молекулы воздуха нагретые зеркалом будут все время подниматься вверх, а на зеркало будут опускаться более холодные от стенок.