先上视频
机位1
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机位2
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机位3
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机位4
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SRM内弹道设计与仿真
基础数据与推力曲线
发动机尺寸:直径55mm*长度610mm
承压管尺寸:外直径55mm*内直径50mm
PVC隔热层:外直径50mm*内直径46mm
最大推力:673.548N
总冲:1108.037N·s
比冲:115.294s
实际工作时长:2.10s
实测数据与仿真数据对比分析
从曲线上看实测数据和仿真数据还是比较贴合的,但是没有计算拟合程度。仿真的最大推力是601N,实测最大推力是673N,实测数据(蓝色实线)中间拱起部分超出仿真计算的推力个人猜测是仿真燃速系数a/n不准确,因为KN粉末的粗细也会直接影响燃速系数,在仿真软件内KNSB燃料的燃速系数会分粗粉末和细粉末,所以大概率是这种特性导致在发动机室压最大区间内燃速的突增导致了实测最大推力略大于仿真。
而工作时间末期,发动机的推力略低于仿真数据主要原因是前期燃速略高于仿真使用的系数,导致大部分燃料在前期消耗了,在后期推力就低于了仿真数据。
工具分享
zip文件夹内有两个python脚本,一个脚本是推力数据解析,脚本内需要输入燃料的质量,然后读取本文件夹内的txt文件,txt文件格式必须符合(时间s,推力N)的格式,最后计算出发动机的总冲、比冲、最大推力以及推力曲线的数据。
另外一个python脚本是用于对比仿真数据与实测数据,仿真数据需要自己建立一个xlsx文件,然后将SRM或别的仿真软件内的数据复制到xlsx文件内,格式也是(时间s 推力N),脚本会先需要选择实测数据txt文件,再选择仿真数据xlsx文件,最后输出对比图。
以上两个脚本的效果可以参考文中的“推力曲线与基础数据”和“实测数据与仿真数据对比分析”下的图片。
该发动机经历了两次失败的试车,最后由御坂18650指出内弹道设计关键失误才得以成功,若该测试与分析过程有不严谨的地方欢迎指出,感谢网友的指导。