Roket İticilerinin Laboratuvar Ölçeği Yavaş Pişirme Testi: Yavaş Isıtılmış İtici (CRASH-P) Testinin Yanma Hızı Analizi

CRASH-P testi, roket iticilerinin yavaş pişirme reaksiyon şiddetini mevcut test yöntemlerinden çok daha küçük ölçekte nicel olarak değerlendirmek için kullanılabilir. Test, roket iticilerini yavaş pişirme şiddetleri için taramak için mevcut tam ölçekli testlerden daha az pahalı ve daha hızlı bir yöntemdir. Roket itici güç gelişiminin ilk aşamalarında tam ölçekli yavaş pişirme testleri yapmak zor.

CRASH-P testi, formülasyon işleminin başlarında bu kritik bilgilerin çoğunu sağlayabilir. Test, yavaş pişirme sırasında roket itici bileşenlerinin kimyasal kinetiği içeren temel soruların çoğunun her zamankinden daha ayrıntılı olarak keşfedilebileceği kadar hızlı ve ucuzdur. CRASH-P testi, termal akışkan enstrümantasyonunda deneyim gerektirir ve sıcaklık ve basınç ölçümleri için yüksek hızlı veri alımı sağlar.

Tanılama ekipmanının kurulması ve numunenin konumlandırılması sadece yazılı talimatla zor olabileceği için bu yöntemin görsel bir gösterimi yararlı olabilir. Christopher Gray'le olan prosedürü gösteren scott Sumner, laboratuvarımızdan bir araştırma mühendisi. İtici numuneye kurulum için, numuneyi kapatmak için numune tutucu kapağını CRASH-P numune tutucusuna cıvatalayın, ardından numuneyi odanın ortasında tutmak için contalı numuneyi CRASH-P testinin hazne kapağına bağlı çelik tahtaya cıvatalayın.

Herhangi bir eksotermik reaksiyonu yakalamak için elektrik beslemesinden gelen termal çiftlerden birini itici numune tutucunun içine yerleştirin. CRASH-P haznesinin içindeki hava sıcaklığını kaydetmek için işaretli çelik tahtaya başka bir Termo çifti yerleştirin. Deliği kapatmak için termal çiftin itici numune tutucusuna girdiği yere az miktarda RTV yerleştirin.

Numune sabitlendikten sonra, oda kapağını odanın gövdesine kaydırın. Tutucu başlığı odaya tamamen iplik ve sıkmak için silindirik bir çubuk kullanın ve 7/8 inç çaplı vidaları oda kafasına takmak için inç başına dokuz diş set vidası altıgen cıvatası kullanın. Haznenin eşit şekilde sabit olduğundan emin olmak için cıvataları sıkın ve düzgün bir sızdırmazlık sağlamak için bir tork anahtarı kullanın.

Dübel pimleri ile kelepçeleri yerinde tutarak oda tutucu kelepçelerini takın. Hazne ucu plakasını takmak için, bir ateşleme olayı sırasında CRASH-P testinin eksenel hareketini önlemek için plakayı test masasına cıvataleyin. Ardından, elektrik bandı ısıtıcılarını sıcaklık kontrolörlerine bağlanan çıkış soketlerine takmadan önce dinamik basınç sensörü koaksiyel kablolarını dinamik basınç sensörlerine takın.

Sıcaklık kontrol panelini ve sıcaklık kontrol cihazını açın. Her şeyin varsayılan ayarında olduğundan emin olmak için menüler arasında geçiş yapın. Giriş ve çıkış tellerinin dinamik basınç sinyali kremine takılı olduğundan emin olun ve saç kremini açın.

Bir rampa kurmak ve iki saat boyunca 50 santigrat derecede ıslatmak için ilk üç aralığı kullanarak 16 zaman aralığı için sıcaklık denetleyicisindeki sıcaklık değerlerini gerektiği gibi ayarlayın. Test sırasında eğimi değiştirmeyen doğrusal bir ısıtma profili elde etmek ve son sıcaklığı 350 santigrat dereceye ayarlamak için testin veri noktalarını sağlamak için kalan aralıkları girin. Elektrik gücünü kontrol konsolundaki ısıtıcılara açın ve testi uzaktan çalıştırmak için sıcaklık denetleyicisini açın.

Sıcaklık kontrol cihazının kontrol sayfasından RSEN'i ayarlayın. Ardından, odayı ısıtmaya başlamak için test durumunu bekleme durumundan çalıştırmaya değiştirmek için yardımcı düğmeye basın. Veri toplama için, veri toplama sistemi yazılımında, dinamik basıncı ölçen ana kart tarafından basıncın ölçülebilmesi için bir test veri toplama bölgesi ve termal çift amplifikatörü tarafından sıcaklıkların ölçülebilmesi için bir tane ayarlayın.

Sistemi tetiklenmiş bir paket mekanizmasında çalışacak şekilde ayarlayın, böylece bir eşik gerilimine ulaşıldıktan sonra basınç örnekleme hızı saniyede bir numuneden saniyede 50.000 numuneye değişir. Veri toplama kendi kendine durmadığı için, testi periyodik olarak sıcaklık eksotermi veya tetiklenen basınç tepkileri için kontrol edin. Yanıtlardan herhangi biri gözlenirse, kaydı manuel olarak durdurun ve ısıtıcı, video ve sıcaklık denetleyicisi güçlerini kapatın.

Denemenin sonunda, sıcaklık ve basınç verilerini tek tek sekmeyle sınırlandırılmış metin dosyalarına, aşağı akış analizleri için uygun bir bilgisayara el ile dışa aktarın. Havalandırmadan önce test odasının en az 12 saat soğumasını bekleyin. Oda, eksotermik reaksiyondan herhangi bir ürün gazını serbest bırakmak için dikkatlice sökülür.

Hazneyi temizlemeden önce numune tutucusunun herhangi bir numune kabı parçasını yakalayın Burada, veri toplama sistemi tarafından elde edilen iç oda havası ve iç itici sıcaklık için sıcaklık izleri gözlemlenebilir. Ateşlemeden önce küçük eksotermik reaksiyonlar, ana eksotermik reaksiyonla birlikte ölçüldü. Reaksiyon için dinamik basınç okumaları genellikle ön, arka ve arka dinamik basınç göstergeleri için kaydedilir.

Çoğu laboratuvar pişirme olayı gibi, numune kabının durumu reaksiyondan sonra hasar açısından değerlendirilebilir. Farklı itici örneklerin reaksiyon şiddetinde oldukça büyük ölçüde ölçülen varyasyon yaygın olarak gözlenir ve şiddetin farklı reaksiyonlar için ölçülmesini ve karşılaştırılmasını sağlar. Genel olarak, daha hızlı basınçlandırıcı reaksiyonlar basınç verilerinde daha fazla dağılım veya gürültü sergiler, bu da daha şiddetli bir tepki nedeniyle odanın daha fazla salınımı ile tutarlıdır.

Sorunsuz ve tutarlı bir ısıtma profili için termokuplları her seferinde aynı yere yerleştirtiğinizi unutmayın. Ayrıca, reaksiyon şiddeti ölçümlerindeki gürültüyü azaltmak için basınç sensörü yüzeylerini temizleyin. Analizden sonra, itici madde kalıntılarını ve numune kabını nihai kimyasal ürün için inceleyin ve yavaş pişirme reaksiyonundan numune kabındaki hasar derecesini kontrol edin.

Son bir not olarak, bazı roket itici bileşenlerinin sınırlı koşullar altında ısıtılırken beklenenden çok daha farklı tepki verebileceğini unutmayın. İzlediğiniz için teşekkür ederim.