(已更新dark-ll的部分)[CZSA] (欢迎砖拍)国内业余界第一台35N固体燃料球状引擎试车及固体燃料柱孔球状发动机药柱计算方法
ERIC20041219 2019-12-27原创 喷气推进

金沙水拍云崖暖,大渡桥横铁索寒。

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老规矩,特别鸣谢:@氢离子     召唤:天灵灵,地灵灵, @山氰水溴 速速现身。

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话不多说切入主题:Re:球状发动机药柱计算方法:上公式(推公式推得半死


燃烧面积=sinβ×cosβ×R²×12.56

  注:β为“原径角”            R为球体半径


设计最大喷燃比时,β为45°,最小喷燃比为0。)


而D内孔直径=sinβ×R×2

L内孔长度=cosβ×R×2


就是这么简单,设计的时候反推三角函数方程或者凑数字就行了。

关于“原径角”:

图中标的∠α就是了(设计最大喷燃比时取45°)

ZN%82N2VAW3`A%BXDPOL[6S.png





设计举例:

要求:燃烧室直径50mm

喷燃比:max=300±20

注:在此计算中α是“原径角”


STM~3X4%UT_8JF~LD3)W9}N.png



作图:

7QMB]410BHELI@9LY]BNM@9.png



后来由于加工问题改为普通3D打印材质

在这里可怜一下氢离子,打印到一半断电是真的惨。。。

推荐他的3D打印产品,有需要的周末联系我(),我帮你联系他。

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试车及分析部分:

由于试车台口径过小,魔改之如下视频。




太蛋疼了233333333333333333333333


无论你遇到什么困难,微笑着面对它!消除恐惧的最好办法就是面对恐惧!!!~~~~~~~~巨魔语录。

绝望的打开了快递包裹(嗷力给!!!!!)

emmmmm还行嘛,难道是恐惧被消除了??(滑稽)


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我选择12个M3*20螺丝+12个M3螺母

♂插一下,哟♂西,刚刚好。组装一个,嗯,可以的。只不过试车时还要用水泥处理一下。

ESJUEJP3{[NZQVBIM4JP]55.png



既然这样,好吧,开始制作。

装填硝糖燃料(嘶~~~烫!!!!!!啊~~~~~~)(这次使用了我的knxy-su特殊燃料,具有加工方便,融点较低的特性)(knxy-su(硝酸钾-木糖醇-蔗糖)高燃速火箭燃料,测试0失败)

怎么端面绝燃呢,嘿嘿。邪恶的白色棒棒。


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上螺丝!!!发动机:我需要冷静一下。。。。。。。。


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 完事,拍照。


走你,开始试车

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喷管段有些长了,在加上这种燃料烟雾比较多,火一点也不好看(划掉)。

0.75秒后,就在我以为要成功时。mdfuck

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发动机:365度乾坤大回转!!!!!233333333333

补上视频(点成连拍了,根据拍照时间合成的。工作时间0.75秒)




tmd************************炸了。。。。。。我************

希望数据没有受损

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啊~~~松了一口气还好没问题。(上图是处理好的数据,每0.025秒左右人工记录一次🤣

绘制曲线:

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下面是一些分析:

根据我的公式推到结果,推力升降曲线应该对称而在图中不对称。则:

升推力段:药柱本身加工硬伤导致的燃烧不稳定。

降推力段:错误的端面绝燃物(太薄)多次堵塞喷口被喷出。

但是推力总体呈现上升~下降趋势,且点火没有出现喘燃等不良现象。证明我的公式正确。

很好,那么为什么会炸呢。原因以查明,主要有四点:

1:燃料的加工硬伤,在升推力段损坏了部分壳体。

2:不良的端面绝燃设计(太薄)使得异物堵塞及喷出损坏了药柱的外部。

3:药柱的端面/球面被烧穿异物完全被喷出。内压/喷燃比/燃面持续增大,导致了最后的爆炸。

4:PLA材质不适合用于火箭发动机中。

如图所示:

GXMIW[WQ9GJR8T5NRIWEEZJ.png

注:结论的得出:根据观察发动机残骇融化痕迹/推力曲线/密封圈/绝燃层等得到。残骇图:

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水泥壳体:(后来被我撬开了)@LS

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总结部分:

1:PLA材质壳体不能作为发动机壳体,但是是一种比较好的隔热层。(观察试车后情况得出)

2:球状火箭发动机公式暂时可以认为没什么毛病。(有异议请提出)

3:球状火箭发动机一定要做好端面绝燃工作和外圆绝燃工作。不然会导致燃面增大,压力增大最后故障甚至爆炸。(试车及推导得出)

4:端面决然一定不能太薄,不然可能会在其分解前堵塞喷管造成压力的过载。(试车及推导得出)

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写在后面:

各位科创的坛友,谢谢你们一你来对我的支持CZSA的发展离不开你们的支持。谢谢!!!

预告:AP基塞式喷管试车将在一个月内进行。敬请期待!!!



[修改于 6 个月前 - 2020-01-01 09:31:33]

来自:航天航空 / 喷气推进
 
7
 
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2020-1-1 9:27:16
ERIC20041219(作者)

球状引擎第二弹。

                                                   ----------ERIC/2020/1/1/0/31

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dark-Ⅰ的推力失败让我飞藏的桑心。决定改进发动机再次试车。

dark-Ⅱ就此诞生。

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dark-Ⅰ与dark-Ⅱ对比:

1:减小了喷燃比。

2:增大了喉部PLA耗材的厚度。

3:进行内外表面涂胶工作,增加密封性。

4:增厚了绝燃层的厚度。

5:考虑到喷燃比变小,减小了扩张比,并减小了喷管长度。(让我看得见火)

dark-Ⅰ:

6666666666954949494.png

dark-Ⅱ:

44444444444444488888888888888.png

≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡

您好,您有一份快递。

加油!奥里给!!!!!!

155494944.png

749849849494.png

489498498489449.png

装起来~装起来~

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帅气!!!

装药部分缺图。。。。。。

走你,试车去。

点火!!!

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1577841036877.png

1577841036871.png

1577841036868.png

1577841036872.png


其实说吧,这次试车并不是完美的,因为点火没点好。喘了几下才开始工作。

来看看试车后的发动机吧。

1577841040474.png

发动机怎么都不能从水泥里搞出来,只好一刀两段,一锤两半。发动机:呜呜呜~我做错了什么~

1577841641157.png  
1577841641230.png

1577841668676.png  

除了喷口外,其他部件损伤不严重,可见得用衬喉了。

≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡

结论部分:

1:PLA有做隔热层的潜力。

2:玻璃胶密封性能杠杠的。

3:衬喉分非常重要。

4:内外涂胶可以增加发动机的密封性。

5:论摄像设备的重要性。 9NCW6CXI~D5%}U46W%_7WW3.png

≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡≡

关于后续:

此项目可能会继续研究,后期可能会有dark-Ⅲ的设计制造以及试车。敬请期待!!!

另:元旦快乐!!!

2019-12-27 22:13:53
1楼

资瓷,期待具体效果

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2019-12-27 22:15:48
2楼

期待具体参数细节及试车视频

+12.5  科创币    ERIC20041219   2019-12-31   感谢您的支持与教导。没有您就没有现在的我。
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ERIC20041219(作者)
3楼
引用氢离子发表于2楼的内容
期待具体参数细节及试车视频

说道试车视频,我想哭。模式调成连拍了。大哥对不住了wuwuwu~~~~~~😰

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4楼

以前只有在书上看到过球形固体发动机,终于见到有人做出实物来了。资瓷资瓷

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2019-12-28 00:05:43
ERIC20041219(作者)
5楼
引用孙益楠发表于4楼的内容
以前只有在书上看到过球形固体发动机,终于见到有人做出实物来了。资瓷资瓷

谢谢支持

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6楼

壳体看上去是碳纤维的?略显粗糙... 

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ERIC20041219(作者)
7楼
引用Syscus-AC发表于6楼的内容
壳体看上去是碳纤维的?略显粗糙... 

我疯掉了,PLA。设计的大失误。😭

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8楼

PLA?!!

搞笑。

打印的连漏不漏气都没法保证,这个发动机还有何用?

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ERIC20041219(作者)
9楼
引用LS发表于8楼的内容
PLA?!!搞笑。打印的连漏不漏气都没法保证,这个发动机还有何用?

所以工作1.55秒不好意思我看错了是0.75秒😅后炸了(外面包裹了20mm厚的水泥,所以真正的壳体是水泥。pla是定型加隔热作用)

ps:最后的爆炸其实也不是因为烧穿而是发生了外圆燃烧和端面燃烧,等我更新好你看一下就知道了。🙂

[修改于 6 个月前 - 2019-12-28 17:20:55]

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ERIC20041219(作者)
10楼

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更新中的小插曲:

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终于要写完了。

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mmp。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

自闭了

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更新完成,众神请看吧。

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ERIC20041219(作者)
11楼

额。。。。没人吗?这么冷清

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ERIC20041219(作者)
12楼

用连拍合成了个视频(5年前的老相机av画质233)


[修改于 6 个月前 - 2019-12-28 17:13:05]

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2019-12-29 09:44:57
ERIC20041219(作者)
13楼

欢迎砖拍和讨论,dark-2正在制造中。预计元旦试车。

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14楼

球形的发动机和传统的圆柱形的比有啥优势吗?

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ERIC20041219(作者)
15楼
引用三水合番发表于14楼的内容
球形的发动机和传统的圆柱形的比有啥优势吗?

回楼上的同志😀

柱状内孔的球状发动机优点主要有下:

1:药柱厚度相对较厚。工作时间长(相对)

2:拥有特殊的上升下降曲线。推力升降平稳,有利于敏感载荷和生物载荷的任务。

3:工作完后会有少量剩余燃料,其燃烧产生的气体可用于底排减阻。

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16楼
引用ERIC20041219发表于15楼的内容
回楼上的同志😀:柱状内孔的球状发动机优点主要有下:1:药柱厚度相对较厚。工作时间长(相对)2:拥有...

球状发动机看上去不太好装箭?

放在壳体里的话需要大直径的壳体,死重太多,燃料占比大幅减少,放外面风阻又老大...

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2019-12-31 21:23:55
2019-12-31 21:23:55
ERIC20041219(作者)
17楼

今天晚上7点左右,完成了国内业余界第一次成功的球状引擎试车。具体报道明天更新。先看视频,不说话。(滑稽)(8倍慢放)

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中间对焦糊了呜呜呜。。。

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18楼
引用ERIC20041219发表于17楼的内容
今天晚上7点左右,完成了国内业余界第一次成功的球状引擎试车。具体报道明天更新。先看视频,不说话。(滑...

核电,期待具体数据

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19楼

莫名觉得燃料快烧完时燃料柱(块?)会脱落

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2020-01-01 09:27:16
ERIC20041219(作者)
20楼

球状引擎第二弹。

                                                   ----------ERIC/2020/1/1/0/31

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dark-Ⅰ的推力失败让我飞藏的桑心。决定改进发动机再次试车。

dark-Ⅱ就此诞生。

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dark-Ⅰ与dark-Ⅱ对比:

1:减小了喷燃比。

2:增大了喉部PLA耗材的厚度。

3:进行内外表面涂胶工作,增加密封性。

4:增厚了绝燃层的厚度。

5:考虑到喷燃比变小,减小了扩张比,并减小了喷管长度。(让我看得见火)

dark-Ⅰ:

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dark-Ⅱ:

44444444444444488888888888888.png

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您好,您有一份快递。

加油!奥里给!!!!!!

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装起来~装起来~

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帅气!!!

装药部分缺图。。。。。。

走你,试车去。

点火!!!

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其实说吧,这次试车并不是完美的,因为点火没点好。喘了几下才开始工作。

来看看试车后的发动机吧。

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发动机怎么都不能从水泥里搞出来,只好一刀两段,一锤两半。发动机:呜呜呜~我做错了什么~

1577841641157.png  
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除了喷口外,其他部件损伤不严重,可见得用衬喉了。

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结论部分:

1:PLA有做隔热层的潜力。

2:玻璃胶密封性能杠杠的。

3:衬喉分非常重要。

4:内外涂胶可以增加发动机的密封性。

5:论摄像设备的重要性。 9NCW6CXI~D5%}U46W%_7WW3.png

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关于后续:

此项目可能会继续研究,后期可能会有dark-Ⅲ的设计制造以及试车。敬请期待!!!

另:元旦快乐!!!

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ERIC20041219(作者)
21楼

已更新,众神看吧。

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22楼

元旦快乐,下次视频别配那么杀的音乐行吗。。

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ERIC20041219(作者)
23楼
引用以太LYB发表于22楼的内容
元旦快乐,下次视频别配那么杀的音乐行吗。。

你也快乐

音乐。。。。。。嘿嘿嘿嘿嘿嘿

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2019/02/28注册,4 天前活动

ERIC industrial社长、CZSA社长、进行了国内业余界首次塞式喷管发动机的试车,国内第一次塞式喷管火箭发射,全球第一次复合材料塞式喷管火箭发动机试车与试射(座右铭:科创是人类进步的阶梯)

生物简介:ERIC20041219性情温顺,被逼疯时容易暴走。

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