Verbesserung der Verbrennungsleistung eines Hybrid-Raketenmotors mit einem neuartigen Kraftstoffkorn mit einer verschachtelten Helical-Struktur

Summary

Es wird eine Technik vorgestellt, bei der ein Festbrennstoffkorn mit einer neuartigen verschachtelten Spiralstruktur verwendet wird, um die Verbrennungsleistung eines Hybridraketenmotors zu verbessern.

Abstract

Es wird eine Technik zur Verbesserung der Verbrennungsleistung eines Hybridraketenmotors mit einer neuartigen Kraftstoffkornstruktur vorgestellt. Diese Technik nutzt die unterschiedlichen Regressionsraten von Acrylnitril-Butadien-Styrol und Paraffin-basierten Brennstoffen, die den Austausch von Materie und Energie durch Wirbelfluss- und Umwälzzonen erhöhen, die an den Rillen zwischen den angrenzenden Schaufeln gebildet werden. Die Zentrifugalgießtechnik wird verwendet, um den Paraffin-basierten Brennstoff in ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Substrat durch dreidimensionalen Druck zu gießen. Unter Verwendung von Sauerstoff als Oxidationsmittel wurden eine Reihe von Tests durchgeführt, um die Verbrennungsleistung des neuartigen Brennstoffkorns zu untersuchen. Im Vergleich zu Paraffin-basierten Brennstoffkörnern zeigte das Brennstoffkorn mit einer verschachtelten Spiralstruktur, das während des gesamten Verbrennungsprozesses erhalten werden kann, eine signifikante Verbesserung der Regressionsrate und ein großes Potenzial zur Verbesserung der Verbrennungseffizienz.

Introduction

Eine Technik zur Verbesserung der Verbrennungsleistung eines Hybridraketenmotors ist dringend erforderlich. Bis heute sind die praktischen Anwendungen von Hybridraketentriebwerken noch weit geringer als die von festigen und flüssigen Raketentriebwerken^1,2. Die niedrige Regressionsrate traditioneller Kraftstoffe begrenzt die Verbesserung der Schubleistung für den Hybridraketenmotor^3,4. Darüber hinaus ist seine Verbrennungseffizienz aufgrund der Verbrennungsverbrennung⁵etwas geringer als die anderer chemischer Energieraketen, wie ....

Protocol

1. Versuchsaufbau und Verfahren

1. Zubereitung von Brennstoffgetreide
   ANMERKUNG: Das Brennstoffkorn mit neuartiger Struktur bestand aus zwei Teilen, die in Abbildung 4dargestellt sind. Als Hauptteil des neuartigen Getreides macht der Paraffin-brennstoff mehr als 80 % der Gesamtmasse aus. Das ABS-Substrat wird als zusätzlicher Kraftstoff verwendet. Die Herstellung dieses Brennstoffkorns wurde durch die Kombination von 3D-Druck und Zentrifugalguss realisiert.
   1. Substratvorbereitung
      1. Öffnen Sie 3D-Software für ABS-Substratzeichnung.
         HINWEIS: Das ABS-Substrat, das das Spiralgerüst und die Unterstützung für den Paraff....

Results

Abbildung 7 zeigt die Veränderungen des Brennkammerdrucks und der Oxidatormassendurchflussrate. Um die notwendige Zeit für die Strömungsregelung zu schaffen, gelangt der Oxidationsmittel im Voraus in den Brennraum. Wenn der Motor Druck im Brennraum aufbaut, sinkt die Sauerstoffmassendurchflussrate schnell und behält dann eine relativ stetige Veränderung bei. Während des Verbrennungsprozesses bleibt der Druck im Brennraum relativ stabil.

Bilder, die einen Vergleich.......

Discussion

Die in diesem Papier vorgestellte Technik ist ein neuartiger Ansatz, bei dem ein Brennstoffkorn mit einer verschachtelten Spiralstruktur verwendet wird. Es gibt keine Schwierigkeiten bei der Einrichtung der erforderlichen Ausrüstung und Einrichtungen. Die Spiralstruktur kann leicht durch 3D-Druck hergestellt werden, und die Verschachtelung von Paraffin-basierten Brennstoffen kann leicht durch Zentrifugalguss durchgeführt werden. FDM-3D-Drucker (Fused Deposition Forming) sind nicht teuer und die Kosten für Zentrifugen sin.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
3D-Drucker	Raise3D	N2 Plus	305 & mal 305 & mal 605 mm
3D Zeichensoftware	Autodesk	Inventor
	ABS Raise3D	ABS schwarz	1,75 mm
Kamera	Sony	A6000
Carbon	Aibeisi	ATP-88AT
Zentrifugalmaschine	Luqiao Langbo Motor Co.Ltd	Custom	≤ 1450 U/min
Datenverarbeitungssoftware	OriginLab	Origin 2020
EVA	DuPont Company	360	Binder
Massendurchflussregler	Bronkhost	F-203AV	0-1500 ln/min
Schmelzemischer	Winzhou Chengyi Jixie Co.Ltd	Custom
Multifunktions-Datenerfassungskarte	NI	USB-6211
Paraffin	Sinopec Group Company	58#	Vollständig raffiniertes Paraffin, Schmelzpunkt≈ 58°; C
PE Wachs	Katar Erdöl chemische Industrie Unternehmen	Custom
Slicing Software	Raise3D	ideaMaker
Zündkerze	NGK	PFR7S8EG
Stearinsäure	ical Reagenz Unternehmen	Kundenspezifischer	Härter