150N试验性气态氧煤油发动机试车成功
琉璃冬2016/04/09喷气推进 IP:四川
关于这次火箭发动机实验我个人认为是一次比较满意的过程,从设计到成品花了1个月2个星期。期间试验了利用商品雾化头作为喷注器雾化燃料,试车过程中发动机工作较为稳定。由此,我个人认为在制作液体火箭发动机时,选择不同的雾化头可以达到要求和所需的流量,加工中避免了“打斜眼”的过程,使工艺大大简化。而且,利用雾化头雾化燃料效果十分出色。所以,在条件允许的情况下可以使用商品不锈钢雾化头作为喷注器。 Screenshot_2016-04-09-12-58-24.png

[修改于 8年1个月前 - 2016/04/09 20:17:53]

来自:航空航天 / 喷气推进
22
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~~空空如也
琉璃冬 作者
8年1个月前 修改于 8年1个月前 IP:四川
815591
首先关于制作,整机由20号钢无缝管(由于本地材料限制无45号钢无缝管和不锈钢无缝管)制成燃烧室,由45号圆钢车制成喷注器,其次喷注器和燃烧室对焊,里面喷注板与燃烧室壁的缝隙由混有氧化铝的硅橡胶填充,防止氧气漏气使局部温度过高。内壁涂上混有氧化铝的硅橡胶作为烧蚀材料。其次喷管由45号圆钢制成。由于本人不会车制螺纹,除了发动机与喷管连接处为螺纹。其余部分皆由本人花午休时间亲自完成。

关于喷注器,只要是有车床的坛友和会车床的坛友应该都会加工,而且不复杂,先将外圆直径削为燃烧室内径大小,然后留个稍微比燃烧室内径宽的“台阶“,便于后期焊接。然后在喷注器体上面开槽,根据自己设计的宽度和深度慢慢切下去,开好氧气槽后,使用中心钻钉孔心,然后使用符合设计要求的钻头打个透,然后攻丝。最后面板上面根据计算的氧化剂喷注孔的数量和大小来打眼。设计中我是利用猎鹰前辈发布的RD设计软件中的液氧煤油的数据计算的,由于使用气态氧,于是我在原来的基础上我将氧化剂孔扩大了3倍,四个喷注孔,出口面积从原来的面积增大了12倍左右,共氧气使用。(但不知道这样计算是否正确,还有望各位考证,这里仅供参考)。 QQ图片20160409172446.jpg
QQ图片20160409172425.jpg
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815599
关于喷管的加工,由于是师傅帮忙车的就不做介绍了,自己只是给喷管用锥度钻打了个扩张段。
在7次试验过程中,分别进行了5次富氧燃烧测试,2次全推力测试,在这几次燃烧试验中喷管并没有出现明显的烧蚀痕迹,喷注器也可以正常工作。而且在富氧燃烧测试中并未见明显的火花出现。喷管是45号钢制作的,之前在吴晓飞前辈的实验中出现了气氧液体发动机烧喷管的现象,其次在后面的测量发现并未出现明显的烧蚀痕迹。(原因不明,希望坛友解答) QQ图片20160409174338.jpg
QQ图片20160409173940.jpg
QQ图片20160409174333.jpg
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815600
发动机试车是在改进过得铁板车上面进行的,此板车制作于寒假期间,进行了8次火箭发动机实验。由于为了便利使用了自带固定螺栓的虎钳,用来夹发动机,最大可以夹持110mm发动机,但是这次试验出现发动机上飘的迹象,此后会做改进。后面四只钢架可固定200mm的氧化剂和燃料罐,这次使用了350ml的小燃料槽(也是最常用的),燃料为煤油。
关于燃料考虑过汽油、酒精、甲醇,甚至使用过香蕉水。由于他们的挥发性,而且见火就燃考虑到安全性被淘汰了。(下面的图就是使用挥发性燃料操作不当导致发动机的事故)煤油相对于前面几种来说不是那么容易引燃,需要类似于“灯捻”的汽化作用才点的燃,明火在空气环境中接触煤油无法点燃,甚至是丁烷喷灯也没有点燃。当然在氧气环境下同样见火就燃,但是很稳定。不像前面几种那样一下子就着了一大片。 QQ图片20160409173929.jpg
QQ图片20160409173936.jpg
QQ图片20160409175832.jpg
QQ图片20160409175835 - 副本.jpg
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815602
关于这次试车,之前由于是上学期间试车都是在室内进行,除第6次演示试车是放学期间全推力实验以外,其余为点火实验测试喷管和喷注器以及他们的工作的稳定性。今天由于学校没多少人拿出来实验。板车由于很笨重所以抬出来很麻烦,再加上管路和气瓶跟让人恼火。试验期间为了安全起见驱走了角落里的一对情侣。试车台搬下后靠墙并固定,人员和加压气瓶以及氧气瓶在墙后。(图片是试车完之后拍的) QQ图片20160409181030.jpg
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琉璃冬作者
8年1个月前 修改于 8年1个月前 IP:四川
815609
发动机点火首先使用沾有煤油的纸巾预燃,然后开启挤压煤油的氩气阀,后增大氧气流量。由于单向阀坑爹的属性决定在之后淘汰使用——所导致燃料罐压力增大导致预燃阶段有部分煤油射出(由于地上有沟,里面有泥巴煤油就烧起来了),然后增大氧气压强至2mpa左右,发动机正常工作,照片中“无火焰”之处是因为太阳光原因,此处火焰呈浅紫色。此后除吹除过程中由于压力过大氩气挤压管从接口处飞出,其他皆为正常。在七次试验过后此项目成功结束。但关于数据测试,由于条件不允许就没有安装传感器收集数据,从现场来看是很成功的。 Screenshot_2016-04-09-13-07-15.png
Screenshot_2016-04-09-14-08-10.png
Screenshot_2016-04-09-15-24-11.png
Screenshot_2016-04-09-12-58-24.png
Screenshot_2016-04-09-12-58-31.png
Screenshot_2016-04-09-12-58-52.png
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815610
谢谢各位阅览!需要视频可以在QQ上面找我,本人正在抓紧时间上传视频,谢谢!
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法式油炸薯条
8年1个月前 IP:甘肃
815614
会不会混合比偏了,正常火焰应该比这个要明亮,烧蚀也会很严重
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815615
引用 法式油炸薯条:
会不会混合比偏了,正常火焰应该比这个要明亮,烧蚀也会很严重
后面的明亮火焰没照下来
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1211
8年1个月前 修改于 8年1个月前 IP:四川
815617
请楼主补充:设计目标、理论依据和测试数据,并分析测试数据与设计目标的符合情况。
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815624
引用 1211:
请楼主补充:设计目标、理论依据和测试数据,并分析测试数据与设计目标的符合情况。
已补完,关于测试数据收集由于条件不允许所以没做。
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神の左手
8年1个月前 IP:山东
815639
   问题

1.发动机并无完全建压  
2.氧燃比不对,上游气源压力不够
3.燃料流量,氧气体流量不够
4.燃料管路

建议
    楼主的精神我深感体会,想到了当年的我,之前的我是走了很多弯路,建议楼主还是放弃气氧改液氧,或者是另改供应方案,  下面给楼主提几个建议
1,更换储罐,使用二氧化碳灭火器改造
2,使用金属软管或者是铜管不锈钢管
3,恒定挤压压力使用电磁阀控制开关,市场有廉价电磁阀,具体可私聊
  
操作
        燃料驱动压力设高一点,2.5-3.0MPA,使用电磁阀做闭路控制,高压氧直接无减压接入,通过开启瓶阀大小调节流量,通过这样来扫最佳氧燃比,我记得一篇文献里写道过他使用的气氧压力7-15mpa,(以上操作可能有违规,但只有这样你才不会走太多弯路!)

         ps ; 我使用的吼口壁厚很薄,所以实验中烧穿了!而你的是实心的!
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琉璃冬作者
8年1个月前 IP:四川
815668
引用 神の左手:
问题

1.发动机并无完全建压  
2.氧燃比不对,上游气源压力不够
3.燃料流量,氧气体流量不够
4.燃料管路

建议
    楼主的精神我深感体会,想到了当年的我,之前的我是走了很多弯路,建议楼主还是放弃气氧改液氧,或者是另改供应方案...
谢谢前辈点评,我会在后面慢慢改进我的供应设备使其可靠
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ehco
8年0个月前 IP:贵州
815894
建议还是用互击式的喷注器,雾化效果远比这种离心式的好,而且出来的氧燃均相。
流量阀离喷注器近一点,退耦掉室压的波动,尤其是气相氧化剂
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0440302211
8年0个月前 IP:上海
815897
感觉像个火焰喷射器
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琉璃冬作者
8年0个月前 IP:四川
815924
引用 ehco:
建议还是用互击式的喷注器,雾化效果远比这种离心式的好,而且出来的氧燃均相。
流量阀离喷注器近一点,退耦掉室压的波动,尤其是气相氧化剂
好的,谢谢前辈的意见,这次我只是想做个验证实验。接下来的液机我会注意到的,谢谢前辈。
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时间轮回
8年0个月前 IP:广西
816439
为什么不试试丁烷燃料?
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琉璃冬作者
8年0个月前 IP:四川
816574
引用 时间轮回:
为什么不试试丁烷燃料?
丁烷为气体燃料而且很容易回火,其次如果单独用丁烷自身储罐自身增压不足达不到流量要求,如果外加加注由于易汽化遇火很容易发生事故
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玄清.若尘
8年0个月前 IP:江苏
818359
丁烷0度时 的饱和蒸汽压基本就是一个大气压,压力大一点会一直是液态存在的
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Allomyrina_dichotoma
6年0个月前 IP:福建
845457
话说想看视频,不知楼主的QQ多少呢
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EnKun_J
2年2个月前 IP:江西
900723

氧燃比的比例似乎不对

喷注器的加工是失误了吗

要注意安全,一定要注意自己的安全和别人的安全

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琉璃冬作者
2年2个月前 IP:俄罗斯
900725
引用EnKun_J发表于20楼的内容
氧燃比的比例似乎不对喷注器的加工是失误了吗要注意安全,一定要注意自己的安全和别人的安全

这个啊,我高二那时候做的东西了😂

对,当时气体喷注器的压降算错了导致氧化剂流量不够。现在已经不存在这些问题了


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kc-89277
2年2个月前 IP:山东
900859

燃料没有二次雾化,无法建立稳定燃烧。


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