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膨胀偏转喷管试车数据报告
2024/10/06
IP:河北
摘要:膨胀偏转喷管试车实验报告

感谢虎哥所指出的问题,本文章接plug的帖子说明膨胀偏转喷管设计流程及试车实验数据报告

此类型喷管经过理论验证和实际验证并不适合于固体火箭发动机

本文章是建立于LS前辈所编写的膨胀偏转喷管计算工具的,对此类型喷管进行了实际的实验

先介绍一下:膨胀偏转喷管(E-G),是一种含有气动边界的自适应喷管,其优点与塞式近似。

 其工作过程为:燃气从燃烧室出发,在喷口处开始径向方向逐渐偏离轴线,沿外型面上偏转。随着大气压的降低,喷管扩张段内部逐渐被燃气填充,产生高温区,从而达到了补偿效果

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优点:这种喷管有高度补偿功能,自适应环境大气压,具有非传统拉瓦尔喷管只有在特定高度工作下才有最高比冲

缺点:结构较为复杂,产生斜激波损失,冷却困难,重量较, 因为喷管的环缝设计无法使用凝聚相高的推进剂

计算及设计方法可以见LS前辈所编写的膨胀偏转喷管设计教程+实例计算https://www.kechuang.org/t/85180?page=0&highlight=871436

具体的设计方法是从一点延出几条线条来确定横坐标点,用线段或者是曲线连接特征点来分别绘制出喷管形面及中间体形面

1f85a9998da50d408d913586c7d9053.png

下面是用CFD软件仿真出来的不同环境气压时的云图情况,单位为pa

Screenshot_2024_1005_234420.png Screenshot_2024_1005_234432.png Screenshot_2024_1005_234444.png Screenshot_2024_1005_234457.png

发动机设计参数:

发动机名称:参宿一

燃料:rap669#

设计推力:270N

设计室压:4Mpa

喉部面积28平方毫米

喷燃比153~279,开端燃烧

中孔:12mm

固定方式:轴向卡簧

密封方式:径向密封圈

装药长度:100mm

装药质量:80g

点火方式:点火药包头部点火 

喷管材质:304不锈钢

壳体材质:6061-T6铝合金

隔热层:PC(‌聚碳酸酯)


image.png

image.png

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试车数据

最大推力299N

平均推力126N

总冲171.04Ns

比冲210.12s

工作时间2.5s

装药量80g

试车台采集频率100赫兹 

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不知道为什么曲线凹下去一块,目前没有找到原因,有懂的大佬可以分析一下为什么吗,下面有试车视频。

整个推力曲线上下有较为明显的浮动,平滑程度较低, 伴随尖峰。可以推断出中间体所受热流密度较大,严重烧蚀,导致发动机排气不均匀。

结论:经过实际验证,此喷管结构不建议用于固体火箭发动机。试车时产生的高热流密度会会导致中间体直接烧毁,甚至有喷出去的情况

烧蚀情况极其严重 

image.png

发动机使用数控机床进行加工 

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装配图/燃料制作

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燃料使用1%的黄色氧化铅进行催化

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感谢山东火箭爱好者团队琅琊喷气推进提供的试车台及试车场地 。

IMG_20240802_175110.jpg

试车视频 

10月5日.mp4  点击下载 ‎


VID_20240802_212909.mp4  点击下载 ‎

烧蚀情况

VID_20240802_195111.mp4  点击下载 ‎


+1
科创币
如雨
2024/10/06
火是好看的
2年1个月前IP:河北
938124
1楼

修正一下,这里的试车台采集频率应该是80赫兹 

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2年1个月前修改于 2年1个月前IP:四川
938125
2楼

搞了半天你是其他几位的总后台🤭。其他几位掌握方法了吗,把设计写到声明原创的文章中,就默认是他们自己完成的工作。其实很早就感觉你们可能把素材安排给不同的成员发表,这当然毫无问题,但发表的时候只有一篇署了合作者名字(因此只给那一篇加了精),这可能是不合适的。如果此猜测正确,好听的说法叫相互提携,换个说法叫团团伙伙、学术不端。我不管外面流行什么风气(学术界的某些部分本来就已经病入膏肓),在KC请按照贡献大小修订署名。

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评论(1)
3
2年1个月前IP:河北
938128
3楼

不错哎 加油


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2年1个月前IP:河北
938133
4楼
引用虎哥发表于2楼的内容
搞了半天你是其他几位的总后台🤭。其他几位掌握方法了吗,把设计写到声明原创的文章中,就默认是他们自己完成的工作。其实很早就感觉你们可能把素材安排给不同的成员发表,这当然毫无问题,但发表的时候只有一篇署...

好的,虎哥。我下次注意,以后会在文章中标明,其实我们已经跟plug和ht已经沟通好了,他们因为学习原因没有什么时间,到最后这个详细报告由我代发的。这个发动机当时是去山东试的车,小恒提供的试车场地,我们和小恒是两个不同的小团队 


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2年1个月前IP:海南
938142
5楼

河北山东大佬云集

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2年1个月前IP:山东
938143
6楼

曲线突然凹陷我目测感觉是中间体烧毁导致燃喷比突降推力下降的但燃喷比是增面所以导致这样的情况


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2年1个月前IP:浙江
938163
7楼

CFD软件怎么下载呀,我已经找了一个月了

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2年1个月前修改于 2年1个月前IP:四川
938164
8楼
引用飞友一只发表于7楼的内容
CFD软件怎么下载呀,我已经找了一个月了

学生非商业应用,官网或淘宝…

我觉得你大概率是根本没找,五分钟找不到都应该做检讨,何况一个月🤮

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2年1个月前IP:河北
938180
9楼
引用如雨发表于6楼的内容
曲线突然凹陷我目测感觉是中间体烧毁导致燃喷比突降推力下降的但燃喷比是增面所以导致这样的情况

好的,谢谢指导。


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2年1个月前IP:浙江
938188
10楼
引用虎哥发表于8楼的内容
学生非商业应用,官网或淘宝…我觉得你大概率是根本没找,五分钟找不到都应该做检讨,何况一个月🤮

我连手机都没有😂

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2年1个月前修改于 2年1个月前IP:上海
938214
11楼
引用飞友一只发表于10楼的内容
我连手机都没有😂

电脑上不是一样找嘛,fluent不就行嘛

搜吴川斌的博客就有软件资源 wx_camera_1727253801017.jpg wx_camera_1726715015514.jpg

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2
2年0个月前IP:江苏
938327
12楼

佬想问一下在做仿真时边界条件里的超音速初始化表压是怎么计算的 

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2年0个月前IP:广东
938333
13楼
引用飞友一只发表于10楼的内容
我连手机都没有😂

那你有没有电脑

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2年0个月前IP:浙江
938346
14楼
引用helium发表于13楼的内容
那你有没有电脑

有 包的 不然赶稿不得猝死

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1年7个月前IP:甘肃
943160
15楼

中心体用钨钼合金

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笔记
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我也是有底线的