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~~空空如也
申请人信息
申请人ID:Winter
真实姓名:余畅
申请方式:个人
自我介绍:本人是一名高中学生。 目前在爱好方面主攻中小型固体火箭发动机设计。擅长中小型固体火箭发动机设计及燃料制造。
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APCP燃料制作、装机测试全过程
项目信息
固体推进剂燃速压强仪制造及测试
学科分类:火箭燃料研究周期:180 天
摘要
制造一台燃速压强仪
关键词

        在固体火箭发动机设计过程中,燃料的燃速压强数据是重要的设计根据,燃料燃速压强数据也是进行内弹道模拟的基础。但是在业余火箭圈中,只有很少的几个燃料有公开的a、n数据,AP基燃料缺乏数据,导致在发动机发动机开发过程中不能正确的模拟出燃烧室压曲线,这对发动机的耐压设计和喷管设计都非常不利,甚至发动机设计只能猜测喷燃比范围,发动机安全系数只能取很大的值。火箭干质比和比冲难以做到提升。同学们设计水平也受此限制


        为了得到几种新燃料的燃速压强数据,我们依据内弹道模拟算法的逆推算法设计了燃速压强仪,通过测量圆孔葯柱的发动机工作压强曲线,推算出燃料的燃速压强曲线,进而回归方程得到a、n数据。该仪器主要由发动机、压力采集设备、遥控点火设备组成。发动机由很长的毛细管链接到压力变送器,压力变送器连接数据采集卡,采集卡提供压力变送器供电和压强数据数据采集的功能。在人员撤离到安全距离后,遥控启动发动机。获取发动机工作过程中的压强曲线。


        测试完成之后,已知P-t曲线、ρ、C`(cpropep模拟得到)、At(恒定)、D、h、T


注:P为压强,Ab为燃面面积,At为喷喉截面积,r为燃速,h为葯柱长度,T为时间步长,D为燃料初始内孔直径,C`为燃料特征速度,t为时间长度,ρ为燃料密度


初始燃面面积Ab0=D*Pi*h

将RN压强公式:

P=Ab/At*ρ*C`*r(1)

变形,得到燃速公式:

r=P/(Ab/At)*ρ*C`(2)

可以计算出第一个步长的瞬时燃速r0=P0/(Ab0/At)*ρ*C`

然后计算下一个步长的燃面面积

Ab1=(D+2*r0*T)*Pi*h(3)

再使用燃速公式(2)得到这个步长的瞬时燃速r1

依此类推得到所有瞬时燃速

所以瞬时r和和对应的瞬时p已知

依此可以绘制r-P曲线

以上积分计算和r-P曲线绘图使用usercim编写的内弹道参数计算软件在电脑上完成,该软件地址↓

自创推进剂内弹道参数计算软件 正式发布!

维也里燃速公式:r=a*Pn(r为燃速a为燃速系数,n为压强指数,P为压强)

已知r-p曲线,可以用matlab或Excel分段求解回归方程得到a、n数据


        由于测量前提就是未知燃料数据(导致可能出现测试过程中发动机室压骤增),而且为了得到更多数据,发动机需要达到高室压,所以测试专用发动机工作过程中具有很大危险性。使用可靠性较高的点火设备以保障人员安全。60mpa大量程压力变送器保证电子设备安全


项目计划:

  1. 采购零件

  2. 仪器加工、数据采集卡研制

  3. 组装仪器

  4. 制作待测试的燃料

  5. 点火测试

  6. 数据处理及分析


项目目标:制作出一台固体推进剂燃速压强仪,完成至少一种AP-HTPB复合推进剂的数据采集及分析。

资金预算
用途 规格型号 单价(元) 数量 单位 合计(元) 专家建议(元) 实际批准(元)
60mpa量程压力变送器 200 1 200 200 200
压强数据采集卡 150 1 150 100 100
发动机材料购买及发动机加工 300 1 300 300 300
kc107遥控点火器 499 1 499 499 499
3mm*5mm不锈钢毛细管 25 2 50 50 50
螺纹卡套 15 4 60 60 60
双头卡套 15 1 15 15 15
运输费用 10 5 50 50 50
申请金额 1324 元,专家建议 1274 元,实际批准 1274 元
实际花费
用途 规格型号 单价(元) 数量 单位 合计(元)
60mpa量程压力变送器 160 2 320
压强数据采集卡 199 1 199
发动机材料购买及发动机加工 300 1 300
kc107遥控点火器 499 1 499
3mm*5mm不锈钢毛细管 30 2 60
螺纹卡套 15 4 60
双头卡套 15 1 15
运输费用 10 5 50
实际花费 1503 元,应退金额 0 元
拨款详情
序号 金额 状态
第 1 期 1274 元 已拨款
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最新回复
154454496
4年8个月前 IP:江苏
862682

完了完了,那个一直我想做的项目有人做了。这一块领域最好拿的精华帖/学术分又被你拿走了……

以上并无抱怨之意,楼主加油,祝您成功!

建议测试:熔铸KNDX,熔铸KNSB,重结晶KNDX,RNX,二茂铁催化RNX,部分AN推进剂,二氧化锰催化RNX,氧化铬催化RNX,如果您没有二茂铁可以找我要,您出邮费,我白送您一百克。

再就是燃料的燃速特性受燃料制备与测试条件影响严重,强烈建议详细注明。

喵小酱
4年8个月前 IP:湖南
862684
引用154454496发表于1楼的内容
完了完了,那个一直我想做的项目有人做了。这一块领域最好拿的精华帖/学术分又被你拿走了……以上并无抱怨...

两凝聚相产物多的可能精度特别差,粒子有耗散,影响流速从而影响压强,KNDX会有焦糖化,并且焦糖化速率并不好控制,测很多个可能很多个结果

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第 1 期拨款 1274 元
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