图二那个,居然还能打印一体化喷管,太强大了
不过我觉得这种喷管耐热会有问题... ...
固液混合式發動機以高安全性著名,當中的藥柱為了要增加和氧化劑接觸面積會用星孔加工增加接觸面積,但把現成塑膠棒星孔加工對我這種沒工具的小白太痛苦了,於是筆者腦洞大開想到了三維打印的PLA材質,在網上查到的資料似乎也有老外用笑氣/ABS製作出來,而三維打印的好處是可以弄出複雜的芯孔形狀,也許也能增加效率(?
貼幾個或許可行的形狀
歡迎大家討論/指正。
家庭3D打印有个硬伤就是速度太慢,打印一个几十克的物品都要十几小时,上百克质量的药柱不知道要打多少天......
可以提高下喷头的移动速度,降低下精度,毕竟不用像工艺品那样
或许也可以只打印表层,内部直接熔铸
123D里面有个抽壳功能,可以把药柱挖空,只留下表层
另外,PLA的机械性能貌似不是很好,比较脆。内部可以填一些机械性能好的塑料,保证药柱强度
算了下,(第一个是全部填充,第二个是空壳)调高打印速度的话,其实比我想象的要快很多(第二个又比第一个快一倍),不过这是最简单的内孔,形状复杂的话时间还要长一些,但我觉得还是有实用价值的
在我翻資料時發現這是一種新的燃料製作方法,透過三維打印可以製造出更複雜的幾何形狀燃料,而這幾種燃料基本上都是螺旋形燃燒孔或是其的變形,而其最明顯的優點是:
1.增加退移速率
2.增加容積效率,相同體積可以容下更多燃料,但燃料表面積卻沒有被犧牲。
其中第一點猜想可能是因為增加氧化劑和燃料接觸的面積,減少氧化劑浪費。
不過相同的,也可以使用圓盤狀的燃料,增加噴注器在燃料周圍使氧化劑在圓盤狀的燃料中形成渦流也可以達到相同的效果,不過就麻煩多了。
附上參考資料
个人来看推建天马行空推荐的空心材质然后填充其他材料作为燃料的想法,综11楼所述,PLA材料的脆性让它不太能承受燃烧瞬间所带来的内应力,让燃料由某处或者多出断裂,燃料棒主体断裂让氧化剂和燃烧主体接触面积瞬间变大,燃烧室内的压强也会随之升高,压强升高会对燃烧室产生剧烈的影响,燃烧加剧,若是此时燃烧室无法承受它所带来的巨大压力随即而来的就是炸机。而且填充材料的想法也节约了时间成本,可以投入更多的时间用来继续研究不同材料的不同性质,不得不说楼主的想法是很好的。希望能早日试车。加油(✪▽✪)
引用GravityXspace发表于23楼的内容个人来看推建天马行空推荐的空心材质然后填充其他材料作为燃料的想法,综11楼所述,PLA材料的脆性让它不太能承受燃烧瞬间所带来的内应力,让燃料由某处或者多出断裂,燃料棒主体断裂让氧化剂和燃烧主体接触面积...
脆化的問題我想可能要等試車才會知道,不過固液混合炸的風險小很多,如果是固機絕對炸,但氧化劑的通量不高燃料燃燒面積增加對壓力影響應該是還好,更要注意的是試車時小幅度的壓力震盪。
石墨噴嘴的料材已經在路上了,估計兩三天後到,等噴嘴加工好後會再發文。
另外有个小问题,似乎PLA要相对不易燃一点。各种资料里PLA的极限氧指数一般在19-26%,ABS一般是18-20%。燃烧稳定性可能稍差一点
引用Infinite_Stalleris发表于30楼的内容3D打印燃料在一些论文里面早有提及,楼主可以去参考一下相应的学术论文
有翻到幾個,但本人英文渣,正努力閱讀中...
好久沒回覆了,更新一下近況和計畫。
燃燒試驗機預計使用碳纖管加上石墨噴嘴,燃料會實驗的有PLA(內孔不同形狀)、PLA外框加山梨醇和鋁粉、PLA網格加石蠟。氧化劑會在笑氣/GOX之間選擇(透過學校購買的管制和成本的問題,雖然我對笑氣寄予厚望)。
因為升高中的考試剩不到一個月,所以近期比較忙,至於維生素C火藥在考試後才會整理好,會利用這個計畫的空檔弄出來。請大家體諒,感謝。
我认为可以试一下3维打印制成的药柱。但速度是硬伤,单纯的一个温度计外壳就耗了我接近一下午的时间。再说,质量优良的PLA价格不菲,一百多块钱。。。LZ你可考虑一下用PLA颗粒融化后浇筑成的药柱,应该便宜些,速度也很快。就是温度稍高一些和可能出现气泡。当然,似乎打印机打出来的药柱不免出现翘边的问题,可以注意一下。