Migliorare le prestazioni di combustione di un motore a razzo ibrido utilizzando un nuovo grano combustibile con una struttura elicoiale annidata

Questo metodo può aiutare a rispondere alla domanda su come migliorare le prestazioni di combustione dei grani. I principali vantaggi di questo protocollo è che la struttura elicoiale dei grani di combustibile non scomparirà con il processo di combustione. Questo metodo può anche essere applicato alla formula granulosità con diverse compilazioni di materiale come EBS e PUX.

Inizia preparando lo stirene butadiene acrilonitrile, o substrato ABS, utilizzando il software 3D. Salvare la struttura del substrato 3D come file STL. Quindi aprire il software di affezione 3D e importare la struttura.

Fare clic su Avvia affezione e selezionare la modalità di stampa rapida dal modello principale. Velocità di doppio clic. Quindi cambia la densità di riempimento al 100% e seleziona la zattera con gonna per l'edizione della piattaforma.

Fare clic su Salva e chiudi e quindi su Sezione. Accendere la stampante 3D e importare il file slice del substrato ABS. Impostare la temperatura del letto riscaldato e dell'ugello rispettivamente a 100 e 240 gradi Celsius.

Fare clic sull'inizio per stampare dopo la stabilizzazione. Per garantire una stampa di successo, applicare la colla solida sulla piastra calda per aumentare l'adesione tra il substrato ABS e la piastra calda. Per una preparazione del combustibile a base di paraffina preparare materie prime di paraffina, cera di polietilene, acido sterico, acetato di vinile di etilene e polvere di carbonio.

Configurare il combustibile a base di paraffina in base alle indicazioni del manoscritto e posizionare i materiali configurati nel miscelatore di fusione. Quindi sciogliere e mescolarli fino a completa miscela. Posizionare il substrato ABS nella centrifuga e fissarlo con un tappo finale.

Collegare la polvere e accendere l'interruttore della pompa di raffreddamento ad acqua. Quindi accendere il relè della centrifuga e aumentare la velocità a 1.400 giri/min. Aprire la valvola sul miscelatore di fusione e iniziare a lanciare.

Rimuovere la granulosità del carburante e tagliare la forma. Misurare e registrare il peso, la lunghezza e il diametro interno del grano combustibile completo e fotografarlo. Per assemblare il motore a razzo ibrido, fissare la sezione della camera di combustione sul binario scorrevole, caricare il grano combustibile e installare la sezione della camera di post combustione.

Installare la testa e l'ugello. Quindi installare l'accenditore della torcia sulla testa del motore a razzo ibrido. Installare la candela e collegare l'alimentatore.

Collegare le linee di alimentazione di azoto, ossidante, metano di accensione e gas ossigeno di accensione tra il banco di prova e la bombola del gas. Collegare il computer industriale, la scheda di acquisizione dati multifunzione, il controller di flusso di massa e la scatola di controllo del banco di prova. Alimentazione sul banco di prova, sul regolatore del flusso di massa e sull'accenditore.

Aprire il software FlowDDE e fare clic sulle impostazioni di comunicazione. Fare clic sull'interfaccia di connessione corrispondente e fare clic su OK. Fare clic su comunicazione aperta per stabilire la comunicazione con il controller di flusso.

Quindi aprire il programma di misurazione e controllo, o MCP. Impostare il canale di input e output della scheda di acquisizione dati multifunzione e fare clic su Esegui per stabilire la comunicazione con l'intero sistema. Controllare lo stato di esecuzione dell'MCP e impostarlo sulla modalità di controllo manuale.

Controllare le condizioni di lavoro della candela ed eseguire un test della valvola. Testare la funzione di registrazione dei dati. Aprire quindi l'interfaccia di impostazione e impostare il tempo di test, inclusi l'orario di apertura e chiusura della valvola, il tempo di accensione e la durata della registrazione dei dati.

Impostare i requisiti di sicurezza e liberare il personale dall'area sperimentale. Aprire la valvola del cilindro e regolare la pressione di uscita della valvola di regolazione in base alle diverse condizioni di portata di massa. Aprire l'interfaccia di impostazione e impostare la portata di massa dell'ossidante.

Accendere la fotocamera, quindi impostare l'MCP sulla modalità di controllo automatico e attendere il trigger. Fare clic sul pulsante Start sull'MCP per avviare l'esperimento. Dopo circa un minuto, fare clic su Interrompi e spegni la fotocamera.

Chiudere la bombola del gas e aprire la valvola nella tubazione per alleviare la pressione. Spegnere il banco di prova e rimuovere la grana del carburante. Misurare e fotografare il grano combustibile come dimostrato in precedenza.

Qui sono riportati i cambiamenti nella pressione della camera di combustione e nella portata di massa dell'ossidante. Per fornire il tempo necessario per la regolazione del flusso, l'ossidante entra in anticipo nella camera di combustione. Quando il motore costruisce pressione nella camera di combustione, la portata di massa dell'ossigeno diminuisce rapidamente e quindi mantiene un cambiamento relativamente costante.

Durante il processo di combustione, la pressione nella camera di combustione rimane stabile. Qui viene presentato un confronto della frequenza di oscillazione della pressione della camera di combustione. Lo spettro di fluttuazione della pressione del nuovo granello di combustibile conteneva tre picchi distinti che erano associati alla bassa frequenza ibrida, alla modalità Helmholtz e alla semi-onda acustica nella camera di combustione.

Le posizioni dei picchi di pressione del nuovo grano combustibile erano fondamentalmente le stesse di quella dei combustibili a base di paraffina, il che indica che la nuova struttura non è suscettibile di introdurre ulteriori oscillazioni di combustione. Il tasso di regressione in funzione del flusso di ossidante è stato confrontato tra i grani di combustibile. Alla stessa portata di massa dell'ossidante, la velocità di regressione del nuovo grano combustibile era superiore a quella del combustibile a base di paraffina e il divario si allargava gradualmente con l'aumentare del flusso di ossidante.

La velocità caratteristica è stata utilizzata per confrontare l'efficienza di combustione. Il nuovo grano combustibile mostrava una velocità caratteristica più elevata rispetto ai grani a base di paraffina a vari rapporti ossidante e combustibile. Ciò corrisponde a un aumento medio dell'efficienza di combustione di circa il 2% Quando si tenta questo protocollo, tenere presente che la temperatura di colata del combustibile a base di paraffina non può essere superiore a 120 gradi Celsius.