選択された金属酸化物による固体ロケット燃料の燃焼熱力学への影響
Kinga Janowska1, Sylwia Waśkiewicz1, Paweł Skóra2
1Department of Physical Chemistry and Technology of Polymers, Silesian University of Technology, 44-100 Gliwice, Poland.
鉄,銅,亜鉛酸化物などの金属酸化物は,窒素アンモニアム基固体ロケット推進燃料 (SRPs) の燃焼性能を大幅に高めます. これらの添加物は,伝統的なSRP製剤と比較して,熱性能とモーター性能を改善します.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 化学工学は化学工学というものです.
- 燃焼科学 燃焼科学とは
背景:
- 窒素酸アンモニアムは,固体ロケット推進剤 (SRP) の主要な酸化物質です.
- SRPの熱性能と燃焼性能の改善は,エンジンの性能を向上させるために不可欠です.
- 触媒酸化物は,推進剤の振る舞いを修正する潜在的な添加物として調査されています.
研究 の 目的:
- 様々な触媒酸化物 (Fe2O3,CuO,ZnO,Cu2O) が,アンモニアム窒素基固体ロケット推進剤 (SRP) モデルの熱性および燃焼性能に及ぼす影響を調査する.
- これらの金属酸化物の添加物によって影響される燃焼熱力学とメカニズムを理解するために.
- 修正されたSRP製剤によって提供される潜在的なモーター性能改善を評価する.
主な方法:
- 熱行動分析のための差分スキャニング熱計 (DSC).
- 燃焼と爆発の温度に関する研究.
- 燃焼後の残留物のX線 difrraction (XRD) 分析.燃焼後の残留物のX線 difrraction (XRD) 分析.燃焼後の残留物のX線 difrraction (XRD) 分析.燃焼後の残留物のX線 difrraction (XRD) 分析.燃焼後の残留物のX線 difrraction (XRD) 分析.燃焼後の残留物のX線 difrraction (XRD) 分析.
- 線形燃焼速度の実験的決定.
- 密度,燃焼速度,DSCデータに基づいて出力量の推定.
主要な成果:
- 金属酸化物の添加物 (Fe2O3,CuO,ZnO,Cu2O) は,酸塩ベースのSRPの熱的振る舞いを大きく変化させます.
- XRD分析は,反応経路と燃焼中の酸化銅の振る舞いについての洞察を提供しました.
- これらの酸化物の追加により,線形燃焼速度と推定出力量の増加を含む,燃焼性能の向上につながった.
- 触媒酸化物は,テストされたSRP製剤の全体的なモーター性能指標に好ましい影響を及ぼしました.
結論:
- 触媒性金属酸化物 (catalytic metal oxides) は,窒素アモニアム基固体ロケット推進燃料 (SRPs) の燃焼性能を向上させるのに有効な添加物である.
- この研究は,これらの添加物で達成可能な熱力学,メカニズム,および性能改善に関する貴重なデータを提供します.
- この発見は,優れた運動能力を持つ高度なSRP製剤を開発するための有望な経路を示唆しています.
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