Проект Галадриэль - постройка 18-и дюймовочки

[signing_kettle]

По Вашему вердикту зеркало нужно стукнуть молотком

По мне, так надо использовать то, что есть, отдавая впрочем себе отчет в тех ограничениях, которые накладываются качеством оптики. Свои лучшие наблюдения я провел используя астигматичный (ошибка не менее 1/2 дл. волны) мидовский Ньютон и вполне ими доволен.

Я же пишу о том что можно перепроверить и получить некоторую надежду...

Результаты уже проведенных тестов однозначны,.. можно еще уточнить количественную составляющую, но, на мой взгляд, не стоит превращать эксплуатацию телескопа в бесконечную череду тестов. И с той фигурой зеркала, которую мы видим, этот телескоп остается при своих 18" и стало быть соответствующим проницанием по дипам.

Отстоявшееся зеркало имеет меньший градиент температуры чем зеркало с работающим кулером. Центр зеркала будет переохлажден, периферия будет теплее

Отстоявшееся зеркало будет иметь температуру примерно равную окружающему его воздуху. В таких условиях хоть дуй на зеркало кулером, хоть нет - теплообмен прекращается (нет дельты температуры для этого обмена). Но работающий кулер приводит к такому равновесию быстрее, чем пассивный "отстой".
Кроме того, любые тепловые градиенты (при условии радиальной симметрии) прежде всего приводят к появлению краевых эффектов ("подвернутый край" или "завал"), центральные деформации ввиду много большей жесткости проявляются в меньшей мере. Тут все наоборот - центр сильно и радиально симметрично деформирован, краевые эффекты выражены меньше и представлены вполне традиционным и объяснимым "завалом".

Да я и не знал, насколько надо смещать по продольной оси для каждой новой серии.

Судя по всему, это должны быть величины порядка 0.2-0.4 мм

[Владимир Николаевич]

Отстоявшееся зеркало имеет меньший градиент температуры чем зеркало с работающим кулером. Центр зеркала будет переохлажден, периферия будет теплее

Отстоявшееся зеркало будет иметь температуру примерно равную окружающему его воздуху. В таких условиях хоть дуй на зеркало кулером, хоть нет - теплообмен прекращается (нет дельты температуры для этого обмена). Но работающий кулер приводит к такому равновесию быстрее, чем пассивный "отстой".
Кроме того, любые тепловые градиенты (при условии радиальной симметрии) прежде всего приводят к появлению краевых эффектов ("подвернутый край" или "завал"), центральные деформации ввиду много большей жесткости проявляются в меньшей мере. Тут все наоборот - центр сильно и радиально симметрично деформирован, краевые эффекты выражены меньше и представлены вполне традиционным и объяснимым "завалом".

Зеркало охлаждаемое кулером это не отстоявшееся зеркало. Да работающий кулер приводит к быстрому охлаждению но не термостабилизации. Можете тут за зря со мной не спорить - я этот вопрос долго исследовал и проверял.
В случае Феноара однозначно более всего охлажден центр зеркала. Дает это эффект и оказывает влияние или нет - вопрос номер два.

[Владимир Николаевич]

Не хотите проверить вторичку? Вы в ней уверены? А то бывает! И хотя астигматизма вроде как и нет но хотя бы временно поставив другую Вы уверитесь в Вашем тесте.
Ну и не ведет ли все таки зеркало от Ваших заморских супер пупер разгрузок?
И еще напомните какие у Вас кулеры и систему обдува - запросто может быть что это их работа\недоработка!!!

Кулер 120мм 12V направлен в центр тыльной поверхности зеркала, забирает воздух снаружи, кулер  80мм 12V сдувает тепловые токи с оптической поверхности, установлен изнутри.

Сколько ампер? Бывают разные начиная от 0.12а??? Вопрос связан с тем что зеркало 450мм кулером с малой подачей не охладить и за 3 часа.
Для аналогий - мое зеркало D470мм весит 22кг и требует охлаждения кулером производительностью 180м куб м\час  в отсутствие падения температуры до дельты 2.5град не менее 1.5час. Охлаждение производится вытягиванием воздуха через морду трубы через специальную  крышку с вмонтированным в нее кулером.
При направлении потока воздуха внутрь трубы охладить ниже дельты 4град и за 3 часа не удается - так влияет на дельту Т нагрев воздуха в катушках самого куллера.

[signing_kettle]

В случае Феноара однозначно более всего охлажден центр зеркала

Почему вам так кажется?

[Владимир Николаевич]

В случае Феноара однозначно более всего охлажден центр зеркала

Почему вам так кажется?

Потому что максимальное количество вдуваемого воздуха в единицах дм куб\сек\см кв. контактирует с центром зеркала, а затем расходится по радиусам. При этом количество охлаждающего агента\теплоносителя, в нашем случае воздуха, контактирующего в сек с см\кв переферийной поверхности тыльной стороны зеркала уменьшается в десятки раз. И чем ближе к краю тем эта величина меньше.
И это при постоянной дельта Т, а на самом деле дельта Т к переферии также уменьшается, так как воздух забирает тепло у зеркала.
Естественно к краю мы имеем еще и самую малую дельту Т, с момента контакта охлаждающий воздух\зеркало.

[Bilbo]

.

[signing_kettle]

Потому что максимальное количество вдуваемого воздуха в единицах дм куб\сек\см кв. контактирует с центром зеркала, а затем расходится по радиусам

Мне кажется, что это довольно упрощенное представление, верное только при очень больших перепадах темпертуры воздух/стекло, когда теплообмен интенсивен и воздух на своем пути к краю успевает нагреться о стекло настолько, что в краю зеркала дельта становится существенно меньше и теплообмен ухудшается.

После сколь-нибудь длительного охлаждения дельта становится много меньше и теплообмен уже не такой интенсивный - поток воздуха от вентилятора почти не меняет свою температуру на своем пути к краю зеркала. Желающим поэкспериментировать это не трудно проверить - измерив температуру воздуха в сопле вентилятора и у края зеркала. То есть теплоотдача тыльной стороны зеркала выравнивается из-за уменьшения эффективности охлаждения теплообменом.

Элементарный объем стекла зеркала ближе к краю  имеет заметное преимущество в части теплопотерь по сравнению с таким же микрообъемом в центре зеркала. Преимущество объясняется близостью края, которые играет роль дополнительного радиатора. Без обдува (пассивный отстой) это преимущество настолько существенно, что процессе остывания проявляется в виде сильных деформаций края (в зависимости от конфигурации зеркала как срыв или подъем). Центр теплый, а край холодный.

При обдуве, когда большая часть тепла покидает зеркало через обдуваемую заднюю поверхность (а цилиндрическая нерабочая часть зеркала находятся как бы в тени этого обдува) тепературный градиент из радиального становится ближе к линейному (от рабочей поверхности к тыльной), что приводит более равноморному прогибу зеркала (меняется его фокусное расстояние).

[Владимир Николаевич]

Эрнест! Все что Вы пишете мимо денег. Речь о больших скоростях обдува, турбулентных потоках воздуха и нагреве входящего воздуха в катушках вентилятора. Пассивное охлаждение мы не рассматриваем. 

[Феанор]

Ну как,.. зная особенности рельефа (ваши фокограммы) и оценки поперечного размера пятна рассеивания (визуальные оценки Бахтинова), в общем-то не трудно реконструировать и глубину рельефа. Боюсь, цифры будут неутешительными...

И как бы Вы примерно эти цифры оценили...?

[signing_kettle]

Речь о больших скоростях обдува, турбулентных потоках воздуха и нагреве входящего воздуха в катушках вентилятора.

Вы уж определитесь центральная зона будет перегретой (из-за нагрева воздуха "в катушках вентилятора") или переохлажденной (из-за более интенсивного охлаждения). 

[Феанор]

После сколь-нибудь длительного охлаждения дельта становится много меньше и теплообмен уже не такой интенсивный - поток воздуха от вентилятора почти не меняет свою температуру на своем пути к краю зеркала.

Я вот думаю, что поток такой интенсивный, что если температура и меняется, то только на десятые-сотые доли градуса. Там может другое влиять - на центральную область бьет струя, вдоль периферии она во-первых движется параллельно и, наверное, охлаждает слабее, во-вторых это тот же объем движущегося воздуха, что попадает на центр, только распределенный на большую площадь. Но за счет того что края сами по себе быстрее остывают, должно быть самое оно, о том же говорит и мировой опыт добсоностроения, вроде бы.

[signing_kettle]

может другое влиять - на центральную область бьет струя, вдоль периферии она во-первых движется параллельно и, наверное, охлаждает слабее

Вы впадаете в ту же ошибку что и Владимир Николаевич - теплообмен это просто функция разности тепературы и больше ничего. Скорость потока воздуха интересно только постольку поскольку быстрее происходит смена теплоносителя, который не успевает нагреться (тут он очевидно нагревается незначительно), ну или вызывает испарение и проч. особые случаи.

И как бы Вы примерно эти цифры оценили...?

Я уже прикинул и деформация в центральном бугре, который масштабирует все остальное, оказалась невероятно большой. Потом распишу.

[Феанор]

теплообмен это просто функция разности тепературы и больше ничего.

  Не знал.   Наверное, мы на ветру замерзаем быстрее тогда лишь только потому, что поток воздуха не позволяет задерживаться тонкому слою воздуха на кожных покровах?

[flanker]

При принудительной вентиляции тепло забирается в разы быстрее, чем при естесственной конвекции. При этом к поверхности поступает холодный теплоноситель, а при естесственной он перемешивается с нагретым воздухом и теплообмен ухудшается.

[signing_kettle]

Наверное, мы на ветру замерзаем быстрее тогда лишь только потому, что поток воздуха не позволяет задерживаться тонкому слою воздуха на кожных покровах?

Ну да, теплообмен кожи (лица, например) происходит не с воздухом вообще, а с примыкающим к нем тонким слоем воздуха, который уже нагрет кожей. Удаление этого воздуха в безветрие происходит за счет медленной конвекции, которая затруднена волосками и проч. неровностями кожи. Таким образом эффективная разность температур (кожа-воздух) невелика. Ветер же эффективно сменяет воздух, который играет роль теплоносителя. И разность возрастает становится все больше равной реальной разнице между 36.6 и температурой воздуха.
Ну а кроме того, ветер усиливает испарение пота с кожи, что включает еще один механизм охлаждения.

И как бы Вы примерно эти цифры оценили...?

См. схемку ниже.

Как мне кажется, согласно вашей Фокограмме на зеркале выделяются три особых зоны: А - тонкий ободок "завала" на диаметрах примерно от 435, В - "канава" на диаметре 250 и бугор, который начинается в общем-то от "канавы", но в основном ограничен диаметром 135 мм. Глубина рельефа была оценена исходя из отн. яркости светов на фокограмме.

Из вашего описания рискну предположить, что главный вклад в ореол производит бугор, точнее его подошва (на диаметре 135 мм), где угол наклона его поверхности максимален. Если теперь вспомнить, что диаметр этого ореола Бахтинов оценил в 2-3 угл. секунды, то получается, что наклон поверхности в этом месте составляет что-то около 1-1.5". Теперь аппроксимируем бугор косинусоидальной кривой по формуле d = A*cos(п/2*r/(0.3*D/2)), где d - отклонение профиля зеркала от заданной параболы на расстоянии r от центра, A - отклонение в центре,  0.3*D/2 - радиус подошвы нашего косинусоидального бугра, где деформация обращается в ноль. Если взять производную от деформации по радиус-вектору dd/dr = A*п/2/(0.3*D/2)*sin(п/2*r/(0.3*D/2)). На уровне "подошвы" r=0.3*D/2, sin(п/2*r/(0.3*D/2)) = 1, стало быть производная получается равной A*п/2/(0.3*D/2) = A*п/(0.3*D) она должна быть равна уже упомянутым 1-1.5" (возьмем 1" из оптимиситических соображений) выраженным в радианах = 1/206640. То есть имеем возможность решить уравнение: A*п/(0.3*D) = 1/206640 относительно А. Получаем: А = 0.3*D/(206640*п) или 0.000668 мм, что несколько больше, чем зеленая длина волны (0.00055), а именно 1.2 дл. волны - высота "бугра" в центре зеркала.

Это число задает масштаб для оценки прочих элементов рельефа. "Завал" и "канава" порядка 1/3 от среднего профиля, от диаметра 136 мм и выше полный размах деформации волнового фронта составляет порядка 1/2 дл. волны.

Однако цифры эти на воде писаны, более точная оценка может быть произведена только промерами продольной аберрации, а еще лучше на интерферометре. Рассуждения приведены мною полностью, именно, для того, чтобы была понятна грубость оценок и искусственность некоторых предположений.

[Владимир Николаевич]

Речь о больших скоростях обдува, турбулентных потоках воздуха и нагреве входящего воздуха в катушках вентилятора.

Вы уж определитесь центральная зона будет перегретой (из-за нагрева воздуха "в катушках вентилятора") или переохлажденной (из-за более интенсивного охлаждения). 

Эрнест! Даже не смешно!
Привожу пример - при температуре наружного воздуха 10С и температуре зеркала 15С мы имеем дельту Т 5С. При прохождении через вентилятор температура воздуха повышается минимально с 10С до 10.5С. В результате дельта Т уменьшается мин на 0.5С и составляет 4.5С. Для примера примем температуру выходящего охлаждающего воздуха за 13С.  Тогда если разделить путь воздуха на зоны мы будем иметь, как пример, в зоне 100мм от центра температуру охлаждающего воздуха 11С, в зоне 150мм - 12С и в зоне 225мм \край\ 13С. Все приблизительно в виде примера.   Итого мы имеем дельту Т в зоне 0мм - 4.5С, в зоне 100мм ~4C, в зоне 150мм~3С, в зоне 225мм - 2C.
При этом количество теплоносителя охлаждающего эти зоны с удалением падает квадратично.
То есть в зоне 225мм количество теплоносителя при дельте 2С в 5 раз меньше чем в зоне 100мм при дельте 4С.  Итого в зоне 225мм процесс теплообмена идет в 10раз!!!! хуже чем в зоне 100мм - 2.25х2.25х4/2=10. /Я надеюсь люди разумные и понимают что это приблизительные но отражающие реальность цифры/.
Подсчет даже приблизительный для зоны 50мм от центра даст убийственную цифру порядка 40-50 крат.     

[signing_kettle]

Даже не смешно!

Согласен смешного мало.

При этом количество теплоносителя охлаждающего эти зоны с удалением падает квадратично

Еще раз повторюсь - как только мы учли изменение температуры теплоносителя (то есть различие в разности температур теплоноситель/радиатор), так нам уже безразлично различие в его количестве. Различие в количестве теплоносителя это просто различие в теплоемкости, то есть буферности теплоносителя - способности уносить тепло минимально нагреваясь при этом.
В нашем случае, достаточно очевидно, что при малых разностях температура охлаждающего воздуха на выходе и выходе рассматриваемой конструкции охлаждения обдувом будет отличаться мало (забудем про нагрев самим вентилятором - эта разность не играет роли) именно ввиду невысокой эффективности охлаждения при малых финишных разностях.

[aix357]

  извиняюсь, уважаемые, а как последние посты "о термодинамике" относятся к теневым картинам полученным ув. Феанором? и к количественной оценке погрежности поверхности зеркала?

уж не хотите ли вы сказать что теневая типа "то яма, то канава", проиллюстрированная фотографиями получена в результате неправильной/неравномерной/недостаточной термостабилизации?

[serega2007]

количественной оценке погрежности поверхности зеркала?

                  Без измерений ничего сказать нельзя . При современном состоянии фототехники небольшей избыток света можно легко вытянуть до контраста в единицу . Малейшее проявление по теневой картине можно представить ужасным . Пока прозвучала единственная числовая оценка от Павла , да ито по размерам изображения . Этого и много и мало . Для оценки способности рисовать - достаточно , для оценки качества инструмента - недостаточно .
                  Подождем , когда будет хотябы полная продольная " по Алексею " , тогда можно будет судить точно .                                                        Серега .

[signing_kettle]

уж не хотите ли вы сказать что теневая типа "то яма, то канава", проиллюстрированная фотографиями получена в результате неправильной/неравномерной/недостаточной термостабилизации?

Ну да,.. похоже Владимир Николаевич не исключает такой возможности.