کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5472897 1520066 2017 21 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Regression rate characteristics of hybrid rocket motor with helical grain
ترجمه فارسی عنوان
خصوصیات رگرسیون سرعت موتور راکت هیبریدی با دانه های مارپیچ
کلمات کلیدی
موتور راکت ترکیبی دانه هلالی، نرخ رگرسیون سوخت، شبیه سازی عددی، آزمون آتش سوزی
ترجمه چکیده
این مقاله بر روی ویژگی های نرخ رگبار سوخت موتور موشک هیبریدی با دانه های مارپیچی تمرکز می کند و تلاش برای غلبه بر کمبود سرعت رگرسیون کم موتور موشک هیبریدی معمولی است. هر دو شبیه سازی عددی سه بعدی و آزمایشات شلیک آزمایشگاهی برای تجزیه و تحلیل رفتار رگرسیون گرانروی سوخت جامد سیلیکونی انجام شده است. اکسیژن گازی و پلی اتیلن به عنوان سوخت هسته ای استفاده می شوند. روش تزریق عمودی و لول نازل در موتور اعمال می شود. یک مدل عددی ثابت بر پایه ی فرض واکنش فاز خالص ایجاد شده است. ویژگی های میدان جریان موتور موشک هیبریدی با دانه های مارپیچی، از طریق شبیه سازی های سه بعدی ایسالی شناسایی می شوند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که ساختار سیلیکونی می تواند انرژی جنبشی آشفتگی و تعداد چرخش را در میدان جریان افزایش دهد. این دو عامل هر دو به افزایش نرخ رگرسیون سوخت کمک می کنند. عوامل هندسی که بر میزان رگرسیون سوخت تاثیر می گذارند، دامنه ی نخ ریسی، عمق شیار و عرض شیار می باشد. نتایج تجربی نشان می دهد که میزان رگرسیون سوخت با افزایش عمق شیار و عرض شیار افزایش می یابد. میله نخ نیز به طور واضح می تواند رفتار رگرسیون دانه دانه اسپیلت را تحت تاثیر قرار دهد. به طور کلی، دانه های مارپیچی می تواند به طور موثر میزان رگرسیون سوخت موتور راکت هیبریدی را افزایش دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
چکیده انگلیسی
This paper concentrates on the fuel regression rate characteristics of hybrid rocket motor with helical grain and attempts to overcome the low regression rate shortcoming of conventional hybrid rocket motor. Both three-dimensional numerical simulations and lab-scale firing tests are conducted to analyze the regression behavior of solid helical fuel grain. Gaseous oxygen and polyethylene are utilized as the propellants. Head axial injection method and Laval nozzle are adopted in the motor. A steady numerical model based on pure-gas-phase reaction assumption is established. Flow field characteristics of the hybrid rocket motor with helical grain are identified through three-dimensional numerical simulations. Simulation results show that the helical structure can both increase turbulence kinetic energy and swirl number in the flow field. These two factors both contribute to the increase of the fuel regression rate. Geometric factors influencing the fuel regression rate are thread pitch, groove depth and groove width. Experimental results reveal that the fuel regression rate increases with the increase of the groove depth and the groove width. The thread pitch can also obviously influence the regression behavior of the helical grain. Overall, the helical grain can effectively increase the fuel regression rate of hybrid rocket motor.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 68, September 2017, Pages 90-103
نویسندگان
, , , ,