Name: Melhorando o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido usando um novo grão de combustível com uma estrutura helicoidal aninhada (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-01-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 58 s
Description: Aprenda a melhorar o desempenho de combustão de motores de foguete híbrido usando grãos de combustível com estrutura helicoidal aninhada. Este método mantém a integridade dos grãos durante a combustão.

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Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Ciência Natural da China (Grant nº 11802315, 11872368 e 11927803) e pela Fundação de Pré-Pesquisa de Equipamentos do Laboratório De Chaves de Defesa Nacional (Grant nº 6142701190402).

1. Configuração e procedimentos experimentais
<ol><li>Preparação de grãos de combustível NOTA: O grão de combustível com nova estrutura consistiu em duas partes, que são mostradas na Figura 4. Como parte principal do novo grão, o combustível à base de parafina é responsável por mais de 80% da massa total. O substrato ABS é usado como combustível adicional. A preparação deste grão de combustível foi realizada combinando impressão 3D e fundição centrífuga.<ol>
<li>Preparação de substrato<ol>
<li>Abra o software 3D para desenho de substrato ABS. NOTA: O substrato ABS, que pretendia fornecer a estrutura helicoidal e suporte para o combustível à base de parafina, é composto por doze lâminas integradas que giram 360° no sentido horário na direção axial e na parede.</li>
			<li>Salve a estrutura 3D do substrato ABS como um arquivo STL.</li>
			<li>Abra o software de fatiamento 3D e importe a estrutura do substrato ABS.</li>
			<li>Clique em Iniciar fatiamentoe selecione Modo de impressão velocidade do modelo principal. NOTA: Para a Extrusora Primária escolha ABS 1,75 mm.</li>
			<li>Velocidadede duplo clique, altere a densidade de enchimento para 100% e selecione Jangada com Saia para a Adição da Plataforma. NOTA: Para melhorar a qualidade da impressão e evitar a deformagem, é necessário utilizar uma estrutura de base de impressão (Jangada com Saia) para aumentar a área de contato entre o corpo de impressão e a placa inferior.</li>
			<li>Clique em Salvar e Fechare, em seguida, clique em Fatiar.</li>
			<li>Ligue a impressora 3D e importe o arquivo de fatia de substrato ABS.</li>
			<li>Ajuste a temperatura da cama aquecida e o bocal para 100 e 240 °C, respectivamente.</li>
			<li>Clique em Iniciar para imprimir após a estabilização.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Preparação de combustível à base de parafina<ol>
<li>Prepare matérias-primas de parafina, cera de polietileno (PE), ácido esteárico, acetato de etileno-vinil (EVA) e pó de carbono. Configure o combustível à base de parafina de acordo com a razão desses componentes em 0,58:0.0.0.1:0.1:0.02. NOTA: As informações específicas de cada matéria-prima são mostradas na tabela do material. A razão de distribuição do combustível à base de parafina não é fixa e pode ser ajustada adequadamente de acordo com o propósito do experimento. O objetivo de adicionar pó de carbono é bloquear a transferência de calor radiante e evitar que o grão de combustível amoleça e entre em colapso durante a combustão.</li>
			<li>Coloque as matérias-primas configuradas na batedeira de derretimento, derreta e mexa completamente até misturar completamente. NOTA: O combustível à base de parafina é aquecido a 120 °C para garantir o derretimento completo, evitando a deformação das lâminas ABS.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Fabricação de grãos de combustível NOTA: Para demonstrar melhor o efeito da melhoria do desempenho da combustão, foram definidos grãos de combustível à base de parafina com a mesma composição como o controle.<ol>
<li>Coloque o substrato ABS na centrífuga e fixe-o com uma tampa final.</li>
			<li>Conecte a energia e ligue o interruptor da bomba de resfriamento de água.</li>
			<li>Ligue o relé centrífuga e aumente a velocidade para 1400 rpm.</li>
			<li>Abra a válvula na batedeira de derretimento e comece a fundar. NOTA: O combustível à base de parafina derretida flui para a seção inicial do molde através do tubo e da tampa final com uma abertura central. Sob o efeito da gravidade, o combustível líquido se espalha ao longo da direção axial do molde. Combinado com o resfriamento eficaz, um método de fundição múltipla, que é dividir o processo original de enchimento único em várias vezes, é necessário para reduzir o estresse térmico.</li>
			<li>Retire o grão de combustível e corte a forma.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Medição e registro de grãos de combustível<ol>
<li>Meça e regisse o peso, o comprimento e o diâmetro interno do grão de combustível.</li>
			<li>Fotografe o grão de combustível completo.</li>
		</ol>
</li>
	</ol></li>
	<li>Preparação do sistema híbrido de motores de foguetes NOTA: Como mostrado na Figura 5,o sistema híbrido de motor de foguete consistia em quatro partes: o sistema de alimentação, o sistema de ignição, o motor e o sistema de medição e controle. A parte do motor incluiu cinco partes: o ignitodeiro, a cabeça, a câmara de combustão, a câmara pós-combustão e o bocal. O comprimento total do motor de foguete híbrido é de cerca de 300 mm, e o diâmetro interno da câmara de combustão é de 70 mm.<ol>
<li>Montagem do motor de foguete híbrido NOTA: Os detalhes exaustivos do foguete híbrido em escala laboratorial e a composição do sistema experimental podem ser encontrados no artigo anterior32.<ol>
<li>Fixar a seção da câmara de combustão do motor de foguete híbrido no trilho de deslizamento.</li>
			<li>Carregue o grão de combustível e instale a seção da câmara pós-combustão.</li>
			<li>Instale a cabeça e o bocal.</li>
			<li>Instale o ignitodeiro na cabeça do motor de foguete híbrido.</li>
			<li>Instale a vela de ignição e conecte a fonte de alimentação.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Conecte as linhas de nitrogênio, oxidante, metano de ignição e gás de ignição entre o banco de teste e o cilindro de gás.</li>
		<li>Conecte o computador industrial, o cartão de aquisição de dados multifuncionais, o controlador de fluxo de massa e a caixa de controle do banco de teste.</li>
		<li>Potência no banco de teste, no controlador de fluxo de massa e no ignitora.</li>
	</ol></li>
	<li>Verifique o sistema de teste e defina as condições experimentais.<ol>
<li>Abra o software FlowDDE e clique em Configurações de Comunicação a partir da Comunicação.
</li>
		<li>Clique na interface de conexão correspondente e clique em OK.
</li>
		<li>Clique em Abrir comunicação para estabelecer comunicação com o controlador de fluxo e abrir o programa de medição e controle (PCM).</li>
		<li>Defina o canal de I/O do cartão de aquisição de dados multifunções e clique em Executar para estabelecer a comunicação com todo o sistema.</li>
		<li>Verifique o status de execução do MCP e defina o modo de controle manual. NOTA: O PCM inclui dois modos: o controle manual é usado para depuração e o controle automático é usado durante os experimentos. O PCM escrito pelo LabVIEW é mostrado na Figura 6.</li>
		<li>Verifique a condição de trabalho da vela de ignição e realize um teste de válvula.</li>
		<li>Teste a função de gravação de dados.</li>
		<li>Abra a interface de configuração e defina o tempo de teste, incluindo tempo de abertura e fechamento da válvula, tempo de ignição e duração do registro de dados. NOTA: Leva algum tempo para o controlador de fluxo de massa regular o fluxo de oxidante para o valor definido, de modo que o tempo de ignição foi definido para 2 s após o fornecimento de oxidante.</li>
		<li>Estabeleça requisitos de segurança e limpe o pessoal da área experimental.</li>
		<li>Abra a válvula do cilindro e ajuste a pressão de saída da válvula reguladora de acordo com as diferentes condições de taxa de fluxo de massa. NOTA: Com a pressão de alimentação de 6MPa, a faixa de fluxo de massa do oxidante está entre 7 g/s e 29 g/s.</li>
		<li>Abra a interface de configuração e defina a taxa de fluxo de massa oxidante.</li>
	</ol></li>
	<li>Ignição híbrida do motor de foguete<ol>
<li>Ligue a câmera.</li>
		<li>Defina o PCM para o modo de controle automático e aguarde o gatilho.</li>
		<li>Clique em Iniciar no MCP para iniciar o experimento.</li>
		<li>Após cerca de um minuto, clique em Parar no PCM e desligue a câmera.</li>
		<li>Feche o cilindro de gás e abra a válvula no gasoduto para aliviar a pressão.</li>
		<li>Desligo o banco de testes e remova o grão de combustível.</li>
		<li>Repita o passo 1.1.4.</li>
	</ol></li>
</ol>2. Análise do desempenho da combustão
<ol><li>Análise da oscilação da pressão NOTA: Os dados de pressão da câmara de combustão salvos são representados como Pc(t).<ol>
<li>Abra Pc(t) com o software de processamento de dados.</li>
		<li>Escolha o período de tempo durante o processo de combustão do motor de foguete híbrido.</li>
		<li>Selecione Análise &gt; Processamento de sinal &gt; FFT para analisar a oscilação da pressão.</li>
		<li>Use as configurações padrão e clique em OK.
</li>
	</ol>
</li>
	<li>Análise da taxa de regressão<ol>
<li>Calcule a taxa de regressão do grão de combustível de acordo com a seguinte função: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ01v2.jpg"> onde ΔD representa a mudança dos diâmetros internos médios do grão de combustível sólido após o teste de disparo; <img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ05.jpg"> representam a mudança de qualidade do grão combustível; L é o comprimento do grão de combustível; ρ é a densidade média do combustível sólido; t é o tempo de trabalho. NOTA: A densidade média ρ do grão novo foi expressa como: <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ02v2.jpg"> onde <img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ06.jpg"> representam a densidade do combustível <img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ07.jpg"> aninhado à base de parafina e do material ABS, respectivamente; <img alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ08.jpg"> e representam a <img alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ09.jpg"> fração de massa do combustível aninhado à base de parafina e do material ABS, respectivamente.</li>
		<li>Encaixe a taxa de regressão em função do fluxo oxidante. NOTA: A função de montagem foi selecionada como Allometric1 <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ10.jpg"> , e o algoritmo iterativo foi selecionado como algoritmo de otimização Levenberg-Marquardt.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Análise da eficiência da combustão<ol>
<li>Calcule a pressão média da câmara de combustão Pc pela seguinte função: <img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ03v2.jpg"> onde Pc(t) representa a pressão da câmara de combustão em diferentes momentos; t1 e tn representam os tempos iniciais e finais em que a pressão da câmara de combustão foi superior a 50% da pressão média, respectivamente; n representa o número de pontos de dados de pressão entre e t1 e tn.</li>
		<li>Calcule a velocidade característica da combustão C⃰ de acordo com a seguinte função: <img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/61555/61555equ04v2.jpg"> onde Pc é a pressão média da câmara de combustão; Umt é a área da garganta; é a taxa total de fluxo de massa.</li>
		<li>Calcule a velocidade característica teórica do combustível de parafina C⃰P pelo códigoCEA 33da NASA .</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Boiron, A. J., Cantwell, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBoiron%2C+AJ+%2249th+AIAA%2FASME%2FSAE%2FASEE+Joint+Propulsion+Conference%22">49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference</a>. , (2013).</li>
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</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

A técnica apresentada neste artigo é uma nova abordagem utilizando um grão de combustível com uma estrutura helicoidal aninhada. Não há dificuldades na instalação dos equipamentos e instalações necessários. A estrutura helicoidal pode ser facilmente produzida pela impressão 3D, e o ninho de combustíveis à base de parafina pode ser facilmente realizado por fundição centrífuga. As impressoras 3D de deposição fundida (FDM) não são caras e o custo das centrífugas é baixo.
Quando a superfície inter...

Uma técnica para melhorar o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido é urgentemente necessária. Até o momento, as aplicações práticas de motores híbridos de foguetes ainda são muito inferiores às dos motores de foguetes sólidos e líquidos1,2. A baixa taxa de regressão dos combustíveis tradicionais limita a melhoria do desempenho do impulso para o motor de foguete híbrido3,4. Além disso, sua eficiência de combustão é ligeiramente menor do que a de outros foguetes de energia química devido à combustão de difusão interna5,como mostrado na Figura 1. Embora várias técnicas tenham sido estudadas e desenvolvidas, como o uso de multi-portas6, aditivos de aprimoramento7,8,9, liquefazer combustível10,11,12, injeção de redemoinho13, saliências14, e corpo blefe15, essas abordagens estão associadas a problemas na utilização do volume, eficiência de combustão, desempenho mecânico e qualidade de redundância. Até agora, a melhoria estrutural do grão combustível, que não apresenta essas deficiências, tem atraído mais atenção como meio efetivo de melhorar o desempenho da combustão16,17. O advento da impressão tridimensional (3D) trouxe uma maneira eficaz de aumentar o desempenho dos motores de foguetes híbridos através da capacidade de produzir de forma rápida e barata tanto projetos de grãos convencionais complexos quanto grãos de combustível não convencionais18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30. No entanto, durante o processo de combustão, essas melhorias no desempenho da combustão diminuem com a queima da estrutura característica, resultando em uma diminuição no desempenho de combustão23. Demonstramos que um novo design é útil para melhorar o desempenho dos motores híbridos de foguetes31. O detalhe para esta técnica e os resultados representativos são apresentados neste artigo.
O grão de combustível consiste em um substrato helicoidal feito por acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) e um combustível aninhado à base de parafina. Com base na impressão centrífuga e 3D, foram combinadas as vantagens dos dois combustíveis com diferentes taxas de regressão. A estrutura helicoidal especial do grão de combustível após a combustão é mostrada na Figura 2. Quando o gás passa pelo grão de combustível, inúmeras zonas de recirculação são criadas simultaneamente em ranhuras entre as lâminas, o que é mostrado na Figura 3. Essa estrutura característica na superfície interna aumenta a turbulência da energia cinética e do número de redemoinhos na câmara de combustão, que aumentam as trocas de matéria e energia na câmara de combustão. Em última análise, a taxa de regressão do novo grão de combustível é efetivamente melhorada. O efeito da melhoria da taxa de regressão tem sido bem comprovado: em particular, a taxa de regressão do novo grão combustível foi demonstrada como 20% maior do que a do combustível à base de parafina no fluxo de massa de 4 g/s·cm2,32.
Uma vantagem do grão de combustível com uma estrutura helicoidal aninhada é que é simples de fabricar. O processo de moldagem requer principalmente uma batedeira de derretimento, uma centrífuga e uma impressora 3D. O substrato ABS formado pela impressão 3D reduz consideravelmente o custo de fabricação. Outra vantagem significativa e única é que o efeito de aprimoramento não desaparece durante o processo de combustão.
Este artigo apresenta o sistema experimental e o procedimento para melhorar o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido usando a nova estrutura de grãos de combustível. Além disso, este artigo apresenta três comparações representativas dos parâmetros de desempenho de combustão para comprovar a viabilidade da técnica, incluindo a frequência de oscilação da pressão da câmara de combustão, taxa de regressão e eficiência de combustão caracterizada pela velocidade característica.

<table><tbody><tr><td>Impressora 3D</td><td>Raise3D</td><td>N2 Plus</td><td>305 &vezes; 305 &vezes; 605 mm</td></tr><tr><td>Software de desenho 3D</td><td>Autodesk</td><td>Inventor</td><td></td></tr><tr><td>ABS</td><td>Raise3D</td><td>ABS preto</td><td>1,75 mm</td></tr><tr><td>Câmera</td><td>Sony</td><td>A6000</td><td></td></tr><tr><td>Carbon</td><td>Aibeisi</td><td>ATP-88AT</td><td></td></tr><tr><td>Máquina centrífuga</td><td>Luqiao Langbo Motor Co.Ltd</td><td>Custom</td><td>&le; Software</td></tr><tr><td>de processamento de dados</td> de 1450 rpm <td>OriginLab</td><td>Origin 2020</td><td></td></tr><tr><td>EVA</td><td>DuPont Company</td><td>360</td><td>aglutinante</td></tr><tr><td>Controlador de fluxo de massa</td><td>Bronkhost</td><td>F-203AV</td><td>0-1500 ln/min</td></tr><tr><td>Misturador de fusão</td><td>Winzhou Chengyi Jixie Co.Ltd</td><td>Cartão de</td> aquisição de dados multifuncional personalizado <td></td></tr><tr><td></td><td>NI</td><td>USB-6211</td><td></td></tr><tr><td>Parafina</td><td>Sinopec Group Company</td><td>58#</td><td>Parafina totalmente refinada, Ponto de fusão&#8776; 58&deg; C</td></tr><tr><td>PE cera</td><td>Qatar petróleo indústria química Empresa</td><td></td><td></td></tr> Custom <tr><td>Slicing software</td><td>Raise3D</td><td>ideaMaker</td><td></td>Vela de</tr><tr><td>ignição</td><td>NGK</td><td>PFR7S8EG</td><td></td></tr><tr><td>Ácido esteárico</td><td>ical Reagente Empresa</td><td>Endurecedor</td> <td>personalizado</td></tr></tbody></table>

melhorando o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido usando um novo grão de combustível com uma estrutura helicoidal aninhada

Improving the Combustion Performance of a Hybrid Rocket Engine using a Novel Fuel Grain with a Nested Helical Structure

Uma técnica para melhorar o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido usando uma nova estrutura de grãos de combustível é apresentada. Esta técnica utiliza as diferentes taxas de regressão de estireno butadieno acrilonitrilo e combustíveis à base de parafina, que aumentam as trocas de matéria e energia por fluxo de redemoinho e zonas de recirculação formadas nas ranhuras entre as palhetas adjacentes. A técnica de fundição centrífuga é usada para lançar o combustível à base de parafina em um substrato de estireno de acrilonitrilo butadieno feito por impressão tridimensional. Usando oxigênio como oxidante, uma série de testes foram realizados para investigar o desempenho de combustão do novo grão combustível. Em comparação com os grãos de combustível à base de parafina, o grão de combustível com estrutura helicoidal aninhada, que pode ser mantida durante todo o processo de combustão, apresentou melhora significativa na taxa de regressão e grande potencial de melhoria da eficiência da combustão.

A Figura 7 mostra as mudanças na pressão da câmara de combustão e na taxa de fluxo de massa oxidante. Para fornecer o tempo necessário para a regulação do fluxo, o oxidante entra na câmara de combustão com antecedência. Quando o motor constrói pressão na câmara de combustão, a taxa de fluxo de massa de oxigênio cai rapidamente e, em seguida, mantém uma mudança relativamente constante. Durante o processo de combustão, a pressão na câmara de combustão permanece relativamente estável.
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Uma técnica utilizando um grão de combustível sólido com uma nova estrutura helicoidal aninhada para melhorar o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido é apresentada.

Melhorando o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido usando um novo grão de combustível com uma estrutura helicoidal aninhada

A technique to improve the combustion performance of a hybrid rocket engine using a novel fuel grain structure is presented. This technique utilizes the ...

Este método pode ajudar a responder à questão de como melhorar o desempenho de combustão dos grãos. As principais vantagens deste protocolo é que a estrutura helicoidal dos grãos de combustível não desaparecerá com o processo de combustão. Este método também pode ser aplicado à fórmula de grãos com diferentes compilações de materiais, como EBS e PUX.Comece preparando o estireno de butadieno acrilonitrilo, ou substrato ABS, usando software 3D. Salve a estrutura do substrato 3D como um arquivo STL. Em seguida, abra o software de fatiamento 3D e importe a estrutura.Clique em iniciar o corte e selecione o modo de impressão de velocidade do modelo principal. Velocidade de duplo clique. Em seguida, mude a densidade de enchimento para 100% e selecione jangada com saia para a edição da plataforma.Clique em salvar e fechar e, em seguida, clique em fatia. Ligue a impressora 3D e importe o arquivo de fatia do substrato ABS. Ajuste a temperatura da cama aquecida e o bocal para 100 e 240 graus Celsius, respectivamente.Clique em iniciar a impressão após a estabilização. Para garantir a impressão bem sucedida, aplique cola sólida na placa quente para aumentar a aderência entre o substrato ABS e a placa quente. Para uma preparação de combustível à base de parafina, prepare matérias-primas de parafina, cera de polietileno, ácido esterico, acetato de vinil de etileno e pó de carbono.Configure o combustível à base de parafina de acordo com as instruções do manuscrito e coloque os materiais configurados na batedeira de derretimento. Em seguida, derreta e mexa-os até misturar completamente. Coloque o substrato ABS na centrífuga e fixe-o com uma tampa final.Conecte o pó e ligue o interruptor da bomba de resfriamento de água. Em seguida, ligue o relé centrífuga e aumente a velocidade para 1.400 RPM. Abra a válvula na batedeira de derretimento e comece a fundar.Retire o grão de combustível e corte a forma. Meça e registe o peso, o comprimento e o diâmetro interno do grão de combustível completo e fotografe-o. Para montar o motor de foguete híbrido, fixar a seção da câmara de combustão no trilho de deslizamento, carregar o grão de combustível e instalar a seção da câmara de combustão pós-combustão.Instale a cabeça e o bocal. Em seguida, instale o ignitore da tocha na cabeça do motor de foguete híbrido. Instale a vela de ignição e conecte a fonte de alimentação.Conecte as linhas de nitrogênio, oxidante, metano de ignição e gás de ignição entre o banco de teste e o cilindro de gás. Conecte o computador industrial, o cartão de aquisição de dados multifuncionais, o controlador de fluxo de massa e a caixa de controle do banco de teste. Potência no banco de teste, no controlador de fluxo de massa e no ignitora.Abra o software FlowDDE e clique nas configurações de comunicação. Clique na interface de conexão correspondente e clique bem. Clique em comunicação aberta para estabelecer comunicação com o controlador de fluxo.Em seguida, abra o programa de medição e controle, ou PCM. Defina o canal de entrada e saída do cartão de aquisição de dados multifuncionais e clique em executar para estabelecer a comunicação com todo o sistema. Verifique o status de execução do MCP e defina-o como modo de controle manual.Verifique a condição de trabalho da vela de ignição e realize um teste de válvula. Teste a função de gravação de dados. Em seguida, abra a interface de configuração e defina o tempo de teste, incluindo tempo de abertura e fechamento da válvula, tempo de ignição e duração do registro de dados.Estabeleça requisitos de segurança e limpe o pessoal da área experimental. Abra a válvula do cilindro e ajuste a pressão de saída da válvula reguladora de acordo com as diferentes condições de taxa de fluxo de massa. Abra a interface de configuração e defina a taxa de fluxo de massa oxidante.Ligue a câmera e, em seguida, ajuste o PCM para o modo de controle automático e aguarde o gatilho. Clique no iniciar no MCP para iniciar o experimento. Após cerca de um minuto, clique em parar e desligue a câmera.Feche o cilindro de gás e abra a válvula no gasoduto para aliviar a pressão. Desligo o banco de testes e remova o grão de combustível. Meça e fotografe o grão de combustível como demonstrado anteriormente.Alterações na pressão da câmara de combustão e taxa de fluxo de massa oxidante são mostradas aqui. Para fornecer o tempo necessário para a regulação do fluxo, o oxidante entra na câmara de combustão com antecedência. Quando o motor constrói pressão na câmara de combustão, a taxa de fluxo de massa de oxigênio cai rapidamente e, em seguida, mantém uma mudança relativamente constante.Durante o processo de combustão, a pressão na câmara de combustão permanece estável. Aqui é apresentada uma comparação da frequência de oscilação da pressão da câmara de combustão. O espectro de flutuação de pressão do novo grão de combustível continha três picos distintos que estavam associados com o híbrido de baixa frequência, o modo Helmholtz, e a meia-onda acústica na câmara de combustão.As posições dos picos de pressão do novo grão de combustível eram basicamente as mesmas dos combustíveis à base de parafina, o que indica que a nova estrutura não deve introduzir oscilações adicionais de combustão. A taxa de regressão em função do fluxo oxidante foi comparada entre os grãos de combustível. Na mesma taxa de fluxo de massa oxidante, a taxa de regressão do novo grão de combustível foi maior do que a do combustível à base de parafina e a lacuna gradualmente aumentou à medida que o fluxo de oxidante aumentava.A velocidade característica foi utilizada para comparar a eficiência da combustão. O novo grão de combustível exibiu uma velocidade característica maior do que os grãos à base de parafina em várias relações de oxidante e combustível. Isso corresponde a um aumento médio da eficiência de combustão de cerca de 2% Ao tentar este protocolo, lembre-se que a temperatura de fundição do combustível à base de parafina não pode ser superior a 120 graus Celsius.

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Research

JoVE Journal

Engineering

Engenharia

Este protocolo descreve a preparação de gasless nanoestruturados materiais energéticos (Ni + Al, Ta + C, Ti + C), usando a bola de alta energia de curto prazo fresagem (HEBM) técnica. Ele também descreve um método de imagem térmica de alta-velocidade para estudar a reactividade de nanocompósitos fabricadas mecanicamente. Estes protocolos podem ser alargados a outros materiais energéticos nanoestruturados reactivo.

Preparação e reactividade de Gasless Nanostructured materiais energéticos

Um protocolo para a realização de experimentos de ondas termoelétricas é apresentado. Descreve-se a síntese de compósitos híbridos de um combustível químico e material micro/nanoestruturado, a fabricação de um gerador de ondas termelétricas e métodos de medição dos fenômenos físicos correspondentes.

Preparação e Avaliação de compósitos híbridos de Chemical Combustíveis e de paredes múltiplas Nanotubos de Carbono no estudo das ondas termoelétricas

métodos experimentais para a pirólise rápida de biomassa lignocelulósica para produzir bio-óleos e para o hidrotratamento catalítico de bio-óleos para produzir hidrocarbonetos gama de combustíveis são apresentados. filtração-vapor quente durante a pirólise rápida para remover partículas de resíduo carbonado finas e contaminantes inorgânicos a partir de bio-óleo também foi avaliada.

Biomassa para Produção de hidrocarboneto líquido combustível Via Hot-vapor filtrada pirólise rápida e Catalytic Hidrotratamento

Apresenta-se um procedimento de conversão termoquímica de resíduos de biomassa que visa maximizar o rendimento de produtos líquidos (pirólise rápida). Baseia-se em uma tecnologia comprovada em escala industrial e especialmente adequada para o tratamento de biomassa do tipo palha.

A pirólise rápida de biomassa Resíduos em um reator duplo parafuso de mistura

Um protocolo para a criação de um modelo de exaustão de combustão rico em combustível é desenvolvido por meio da caracterização da combustão e é aplicado para testes e pesquisas de células de combustível assistidas por chama microtubular.

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Um protocolo para medir as velocidades da chama de uma mistura reactiva constituída por nonoxide tetraiodine (I 4 O 9) e de alumínio (Al) é apresentada. Um método para a resolução cinética da reacção usando calorimetria de varrimento diferencial (DSC) também é apresentada. Verificou-se que I 4 O 9 é de 150% mais reactivos do que os outros óxidos de iodo (V).

Cinética de reação e Combustão Dinâmica de I<sub&gt; 4</sub&gt; ó<sub&gt; 9</sub&gt; E misturas de alumínio

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Aqui, apresentamos um protocolo para testar e otimizar sistemas de propulsão espacial baseados em propulsores de Hall-tipo miniaturizados.

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Um protocolo para a depleção de precursores de emissão de biomassa de baixa qualidade por microondas de baixa temperatura assistida por tratamento de carbonização hidrotermal é apresentado. Este protocolo inclui os parâmetros de microondas e a análise do produto de biocoal e água de processo.

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Teste de cozimento lento de escala de laboratório de propulsores de foguete: a análise da taxa de combustão de um teste de propelente aquecido lentamente (CRASH-P)

Aprenda a melhorar o desempenho de combustão de motores de foguete híbrido usando grãos de combustível com estrutura helicoidal aninhada. Este método mantém a integridade dos grãos durante a combustão.

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Melhorando o desempenho de combustão de um motor de foguete híbrido usando um novo grão de combustível com uma estrutura helicoidal aninhada

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