超声波技术在固体火箭推进剂促进燃烧的首次应用
Zhan Wen1, Heng Jing1, Feng Hao2
1National Key Laboratory of Solid Rocket Propulsion, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China.
Ultrasonics sonochemistry
|October 17, 2024
概括
超声波为控制固体推进剂燃烧提供了一种新的方法. 这种技术通过影响颗粒的行为和火焰动力学来改变燃烧速度和点火延迟,影响火箭发动机推力.
科学领域:
- 燃烧科学是一种科学.
- 声波应用 声波应用
- 材料科学 是一种材料科学.
背景情况:
- 固体推进剂对于火箭推进至关重要.
- 控制燃烧特性是优化火箭发动机性能的关键.
- 颗粒和甲/基终结聚乙烯 (AP/HTPB) 是常见的推进剂组件.
研究的目的:
- 研究超声波对颗粒和固体推进剂燃烧的影响.
- 了解超声波对燃烧特性影响的潜在机制.
- 探索超声波技术作为控制固体火箭发动机推力的一种方法.
主要方法:
- 在超声波频率 (25-40 kHz) 下系统地检查燃烧特性.
- 对 (Al) 颗粒,AP/HTPB推进剂和Al/AP/HTPB推进剂的分析.
- 在超声波处理下研究Al滴状行为和燃烧火焰动态.
主要成果:
- 超声波处理增加了48.3%的Al粒子点火延迟.
- AP/HTPB推进剂显示燃烧速度增加 (高达26.1%) 和点火延迟减少 (39.3%).
- 超声波频率的增加提高了Al/AP/HTPB燃烧速度 (22.5%),减少了Al聚合,并减少了燃烧产品颗粒大小 (24%).
结论:
- 超声波可以有效地改变固体推进剂的燃烧和聚合特性.
- 超声波处理会影响气滴的大小和火焰的近距离,影响燃烧效率和燃烧速度.
- 这项研究提出了一种新的超声波方法来控制固体火箭发动机的推力.
