液氧石蜡燃料爆轰问题的探究(下)
猎鹰2013/02/25喷气推进 IP:四川
在之前的一篇文章中说明了液氧石蜡的爆轰问题。
https://www.kechuang.org/t/53385



拔刀斋版主提出了探究一下低温下石蜡的力学性能,为了安全使用安全的液氮对石蜡燃料棒进行冷冻。
液氮的加注过程,烟雾缭绕人间仙境。
psb.jpg




看着这个杜瓦罐流口水啊!o(≧v≦)o~~好棒

psb2.jpg




1.jpg

这是冷冻的视频,感谢NPK的提供了基情拍摄。
点击此处查看视频



通过对比可以发现,虽然常温下敲击石蜡燃料棒也会裂开,但是相对来说比较软,不会像低温下一样变得很脆,一敲就碎了一地。

[hr]


通过液氮的冷冻证实了石蜡确实会在低温下变脆,但是为了能够更加真实地模拟之前发动机启动的瞬间,于是做了第二次实验。
这一次是提前将液氧与石蜡充分混合然后将其点着。

屏幕快照 2013-02-25 下午6.56.32.png




爆轰瞬间

屏幕快照 2013-02-25 下午6.56.52.png

屏幕快照 2013-02-25 下午6.57.04.png

屏幕快照 2013-02-25 下午6.57.22.png


屏幕快照 2013-02-25 下午6.57.36.png


这是爆轰后的现场,大量没有燃烧的石蜡掉得满地都是。
34.jpg


5.jpg


在纯氧环境下塑料瓶也被点着了。

3.jpg

[hr][hr]
为了对比其他的燃料,我也将聚丙烯做得这样的测试,最后只是快速燃烧并没有出现这样的爆轰现象。

结论:
那次爆轰极有可能是因为由于点火头的位置问题,造成了后部液氧的堆积使得石蜡燃料棒处于低温下,液氧就渗入石蜡燃料棒的裂痕内,当遇到火焰时就发生爆轰。






解决点火爆轰办法需要大家一起探讨一下。我想出了这几种方法可能可以有效避免点火爆轰的出现。
1.在喷射液氧之前先经过一个汽化室,比如再生冷却的夹套,避免药柱与低温液氧的直接接触。(对于工作时间较短的石蜡显得有些不合适)
2.将点火头放在靠近喷注器的一端,在先启动点火头,而且点火头的工作时间需要比较长,然后再喷入液氧。(可靠性未知)
3.直接将前燃室做大,使得液氧进入后大量汽化。(会使得发动机较为笨重)
+24  科创币    1176764177    2013/02/25 赶上直播了
+100  科创币    拔刀斋    2013/02/25 新结果出来了
+1  科创币    badboy-fly    2013/02/26
来自:航空航天 / 喷气推进
12
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~~空空如也
猎鹰 作者
11年3个月前 IP:未同步
502896
对于点火我还做了另外一个测试。点火的方式是上面的(2),点火药为KNSU。
燃料棒就是虎哥提供尼龙燃料棒,特别感谢黑雪公主大人,和我一起忙了3小时才完成药柱的制作。




由于经济条件有限,并没有使用金属喷管,而是使用之前未完成燃烧的PMMA药柱来代替。
就是虎哥手中的同一根。


81_27147_ff1fd92d4ceba5e.jpg


七孔LOX——PA 点火测试。

先上视频养眼。(感谢NPK的特殊服务)
点击此处查看视频


发动机喷管(初始直径其实只有6mm),在点火之后喷管变大了,四周还出现了菊花一样的圆孔。


15.jpg




点火后的七孔药柱,七个孔点火比较成功,最重要的是没有出现爆轰问题。

17.jpg


这是knsu点火时的烟
19.jpg


20.jpg


这是最开始工作时的图片

21.jpg

22.jpg


23.jpg


24.jpg


29.png



喷管侧面被烧穿了,于是火焰的方向发生了变化。

25.jpg


26.jpg


27.jpg


28.jpg


30.png


31.png




同感上面的图像大家应该明白了,直喷出马赫环真的没问题。当然也要感谢氮磷钾君的拍摄服务啦! }M7JAO%B5YG$AHXJD$2WAHH.gif




这次点火测试也取得了成功,说明采用点火头放在前燃室内可以同时点着多孔药柱,之后使用这种方法完成多孔药柱的点火。




本来准备测试这种办法是否适用于液氧石蜡的点火,但是液氧厂家已经不能给我提供液氧了,因为厂家说之前飞飞借给我的储罐有安全隐患不能给我填装液氧,而杜瓦罐押金高达12000元,我现在也在想其他办法去弄液氧。在弄到液氧后我会把测试的结果公布。





屏幕快照 2013-02-24 上午12.30.08.png
+1
科创币
ry7740kptv
2013-02-25
虎哥这个姿势很有内涵~
+1
科创币
无语·回忆
2013-02-25
又见正在撸的老虎·······
+50
科创币
神の左手
2013-02-25
我看上这妹子了!喵!
+49
科创币
badboy-fly
2013-02-26
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无语·回忆
11年2个月前 IP:未同步
502907
赶上直播了
又见正在撸的老虎·······
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yxjjyyxj
11年2个月前 IP:未同步
502913
注意安全额。感觉有些危险
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麒麟
11年2个月前 IP:未同步
502925
看见马赫环了。帅啊。还有啊鹰鹰,那个石蜡和液氧算的上爆轰吗?
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猎鹰作者
11年2个月前 IP:未同步
502935
回 4楼(673207259) 的帖子
其实马赫环真的不难,只要火焰燃烧温度合适,又没有明显的烟都能看到清晰的马赫环。不过对于煤油这一类的含碳较高,火焰亮度很大用相机拍摄有一些难度。


对于是否属于爆轰我也不敢确定,不过真的就是一瞬间就全部没了,当时的声音也和燃烧有很明显的差别,看地上的石蜡可以知道瞬间时间很短还不足以点着石蜡。
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拔刀斋
11年2个月前 IP:未同步
502938
回 1楼(猎鹰) 的帖子
又来一个尼龙-石蜡,全了。
PMMA能变成做喷管的材料用……
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猎鹰作者
11年2个月前 IP:未同步
502940
回 6楼(拔刀斋) 的帖子
因为之前PMMA的推移速率我测出来了,根据计算大约可以工作4s。
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神の左手
11年2个月前 IP:未同步
502941
我看上这妹子了!喵!
+1
科创币
猎鹰
2013-02-26
其实这个妹子就是我啊!
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badboy-fly
11年2个月前 IP:未同步
503117
[s:274]老虎那图片特有喜感。。。。。。。
+1
科创币
猎鹰
2013-02-26
因为我只找到了这一张与我的喷管有关。
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拔刀斋
11年2个月前 IP:未同步
503355
回 7楼(猎鹰) 的帖子
工作4s什么概念,全部烧蚀还是烧蚀一小部分?另外烧蚀和气流速度有关。
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猎鹰作者
11年2个月前 IP:未同步
503362
回 10楼(拔刀斋) 的帖子
就是工作4S后喷管的孔会变大造成工作压力过低。
因为PMMA本身就是一种固体燃料,所以我就用固液火箭的一个公式r=aG^n(也就是固体装药的推移方程)完成计算,PMMA的推移速率在之前的测量中已经得到了。
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