Method Article

İç içe helisel yapıya sahip Yeni Bir Yakıt Tanesi Kullanarak Hibrit Roket Motorunun Yanma Performansını Artırma

DOI:

10.3791/61555

⸱

January 18th, 2021

 ,  ,  ,  , 
1Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences, 2School of Engineering Science, University of Chinese Academy of Sciences

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bir hibrid roket motoruyanma performansını artırmak için yeni bir iç içe sarmal yapısı ile katı yakıt tahıl kullanan bir teknik sunulmaktadır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yeni bir yakıt tane yapısı kullanarak bir hibrid roket motoruyanma performansını artırmak için bir teknik sunulmaktadır. Bu teknik, komşu vanes arasındaki oluklarda oluşan girdap akışı ve sirkülasyon bölgeleri ile hem madde hem de enerji alışverişini artıran akrilonitril bütadien stiren ve parafin bazlı yakıtların farklı regresyon oranlarını kullanır. Santrifüj döküm tekniği üç boyutlu baskı ile yapılan bir akrilonitril butadiene stiren substrat içine parafin bazlı yakıt döküm için kullanılır. Oksijeni oksitleyici olarak kullanarak, yeni yakıt tanelerinin yanma performansını araştırmak için bir dizi test yapılmıştır. Parafin bazlı yakıt tanelerine kıyasla, yanma süreci boyunca muhafaza edilebilen iç içe bağlı sarmal yapıya sahip yakıt taneleri, regresyon oranında önemli bir iyileşme ve yanma veriminin iyileştirilmesinde büyük bir potansiyel göstermiştir.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bir hibrid roket motoru yanma performansını artırmak için bir teknik acilen gereklidir. Bugüne kadar, hibrid roket motorlarının pratik uygulamaları hala çok daha az bu katı ve sıvı roket motorları1,2. Geleneksel yakıtların düşük regresyon oranı hibrid roket motoru için itme performansının iyileştirilmesi sınırlar3,4. Buna ek olarak, yanma verimliliği, Şekil 1'degösterildiği gibi, içten difüzyon yanma5nedeniyle diğer kimyasal enerji roketleri biraz daha düşüktür. Çeşitli teknikler çalışılmış ve geliş....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. Deneysel kurulum ve prosedürler

  1. Yakıt tanesinin hazırlanması
    NOT: Yeni yapıya sahip yakıt taneleri Şekil 4'tegösterilen iki bölümden oluşuyordu. Roman tahılAna parçası olarak, parafin bazlı yakıt toplam kitlenin% 80'den fazlasını oluşturmaktadır. ABS substratı ek yakıt olarak kullanılır. Bu yakıt tanesinin hazırlanması 3D baskı ve santrifüj döküm birleştirilerek gerçekleştirildi.
    1. Substrat hazırlama
      1. ABS substrat çizimi için 3D yazılım açın.
        NOT: Parafin bazlı yakıt için sarmal çerçeve ve destek sağlamayı amaçlayan ABS substratı, eksenel yönde ve duvarda saat yönünde 360° dönen on iki entegre bıçaktan oluş....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şekil 7 yanma odası basıncı ve oksitleyici kütle akış hızındaki değişiklikleri göstermektedir. Akış düzenlemesi için gerekli zamanı sağlamak için, oksitleyici yanma odasına önceden girer. Motor yanma odasında basınç oluşturduğunda, oksijen kütle akış hızı hızla düşer ve daha sonra nispeten sabit bir değişim korur. Yanma işlemi sırasında, yanma odasındabasınç nispeten istikrarlı kalır.

Yanma odası basınç salınım frekansının karşılaştırılmasını gösteren görüntüler <.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu yazıda sunulan teknik, iç içe bağlı sarmal yapılı bir yakıt tanesi kullanılarak yeni bir yaklaşımdır. Gerekli ekipman ve tesislerin kurulmasında herhangi bir güçlük yoktur. Sarmal yapı 3D baskı ile kolayca üretilebilir ve parafin bazlı yakıtların iç içe geçmeleri santrifüj döküm ile kolayca yapılabilir. Erimiş biriktirme kalıplama (FDM) 3D yazıcılar pahalı değildir ve santrifüjmaliyeti düşüktür.

Şekilli yakıt taneciliğinin iç yüzeyinde göz ardı edilemeyecek çatlaklar bulunduğunda, erime mik.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (Grant Nos. 11802315, 11872368 ve 11927803) ve Ekipman Ön Araştırma Vakfı Ulusal Savunma Anahtar Laboratuvarı (Grant No. 6142701190402) tarafından desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3D yazıcıRaise3DN2 Plus305 & kez; 305 & kez; 605 mm
3D çizim yazılımıAutodeskInventor
ABSRaise3DABS siyah1.75 mm
KameraSonyA6000
KarbonAibeisiATP-88AT
Santrifüj makinesiLuqiao Langbo Motor Co.LtdÖzel& le; 1450 rpm
Veri işleme yazılımıOriginLabOrigin 2020
EVADuPont Company360bağlayıcı
Kütle akış kontrolörüBronkhostF-203AV0-1500 ln/dak
Eriyik karıştırıcıWinzhou Chengyi Jixie Co.LtdÖzel
Çok fonksiyonlu veri toplama kartıNIUSB-6211
ParafinSinopec Grup Şirketi58#Tamamen rafine parafin, Erime noktası≈ 58° C
PE balmumu Katarpetrol kimya endüstrisi ŞirketiÖzel
Dilimleme yazılımıRaise3DideaMaker
BujiNGKPFR7S8EG
Stearik asitical Reaktif ŞirketiÖzelsertleştirici

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Boiron, A. J., Cantwell, B. 49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference. , (2013).
  2. Mazzetti, A., Merotto, L., Pinarello, G. Paraffin-based hybrid rocket engines applications: A review and a market perspective. Acta Astronautica. 126, 286-297 (2016).
  3. K....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Hybrid Rocket EngineFuel Grain StructureNested Helical StructureABS SubstrateParaffin Based FuelCentrifugal Casting3D PrintingCombustion PerformanceRegression RateOxidizer Mass Flow Rate

Related Articles