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Características de Combustión de Combustibles de Cohetes Híbridos a Base de HTPB: Uso de Óxido de Níquel como Catalizador de Pirólisis de la Matriz Polimérica

Autores: Yu, Hongsheng; Yu, Xiaodong; Gao, Hongwei; DeLuca, Luigi T.; Zhang, Wei; Shen, Ruiqi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Características de Combustión de Combustibles de Cohetes Híbridos a Base de HTPB: Uso de Óxido de Níquel como Catalizador de Pirólisis de la Matriz Polimérica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Polibutadieno
NiO
Tasa de regresión
Descomposición térmica
Efecto catalítico
Calor de combustión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La baja tasa de regresión inducida por la alta dificultad de pirólisis ha limitado la aplicación y el desarrollo de combustibles a base de poli(butadieno) terminado en hidroxilo (HTPB) en la propulsión de cohetes híbridos. El óxido de níquel (NiO) muestra la posibilidad de aumentar la tasa de regresión de los combustibles a base de HTPB al catalizar el proceso de pirólisis de la matriz polimérica en nuestra investigación anterior; por lo tanto, este artículo estudia las partículas de NiO en la descomposición térmica y la combustión de los granos de combustible HTPB. La prueba DSC/TG muestra que el NiO puede disminuir intensamente la estabilidad térmica del HTPB, y el efecto catalítico del NiO se refleja principalmente en las etapas finales de descomposición de los componentes de poli(butadieno). Un 5% en peso de NiO mejora la tasa de regresión en un 19.4% y un 13.7% bajo un flujo másico de oxígeno de 50 kg/ms y 150 kg/ms, respectivamente. Una investigación adicional muestra que las partículas de NiO también causarán la reducción del calor de combustión y la aglomeración en la superficie en regresión mientras catalizan el proceso de pirólisis, mejorando la conductividad térmica y promoviendo la transferencia de calor radiante de los combustibles a base de HTPB; por lo tanto, se requiere un mayor aditivo de NiO (5% en peso < [NiO]

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