Métodos innovadores para mejorar las propiedades de combustión de combustibles sólidos para la propulsión de cohetes híbridos
Autores: Chen, Suhang; Tang, Yue; Zhang, Wei; Shen, Ruiqi; Yu, Hongsheng; Ye, Yinghua; DeLuca, Luigi T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Métodos innovadores para mejorar las propiedades de combustión de combustibles sólidos para la propulsión de cohetes híbridos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Combustibles sólidos
Motores de cohetes híbridos
HTPB
Combustibles de parafina
Tasas de regresión
Propiedades de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Las bajas tasas de regresión para combustibles sólidos a base de poli(butadieno) terminado en hidroxilo (HTPB) y las malas propiedades mecánicas de los combustibles líquidos alternativos a base de parafina hacen que los motores cohete híbridos de hoy estén lejos de los logros sobresalientes de los motores sólidos y los motores líquidos. En este documento, se realiza una encuesta de varios métodos innovadores en prueba para mejorar las propiedades de los combustibles sólidos, que incluyen la estructura de combustible de auto-desintegración (SDFS)/combustibles de parafina, combustibles de parafina con mejores propiedades mecánicas, combustibles de alta conductividad térmica y combustibles de combustión con capa porosa. En particular, en lo que respecta al HTPB, se presentan nuevos resultados sobre diversas partículas de polímeros insertadas y de baja energía que mejoran las propiedades de combustión del HTPB. En comparación con el HTPB puro, la tasa de regresión puede aumentar hasta un 21% al añadir partículas de polímeros como un 5% de polietileno o un 10% de oleamida. En lo que respecta a la parafina, nuevos resultados sobre combustibles compuestos auto-desintegrantes que incorporan partículas de magnesio (MgP) indican que formulaciones de 15% de MgP de 1 m o 100 m aumentan las tasas de regresión en un 163.2% o un 82.1% respectivamente, a un flujo de oxígeno de 335 kg/m·s, en comparación con la parafina pura. En general, los combustibles sólidos compuestos con estructura de auto-desintegración parecen ser la técnica innovadora más prometedora, ya que permiten separar la regresión de la matriz de la combustión de los granos de relleno. Sin embargo, los métodos investigados están en su etapa inicial. El trabajo sustancial de refinamiento en este documento es para producir combustibles sólidos que satisfagan las necesidades de la propulsión de cohetes híbridos.
Descripción
Las bajas tasas de regresión para combustibles sólidos a base de poli(butadieno) terminado en hidroxilo (HTPB) y las malas propiedades mecánicas de los combustibles líquidos alternativos a base de parafina hacen que los motores cohete híbridos de hoy estén lejos de los logros sobresalientes de los motores sólidos y los motores líquidos. En este documento, se realiza una encuesta de varios métodos innovadores en prueba para mejorar las propiedades de los combustibles sólidos, que incluyen la estructura de combustible de auto-desintegración (SDFS)/combustibles de parafina, combustibles de parafina con mejores propiedades mecánicas, combustibles de alta conductividad térmica y combustibles de combustión con capa porosa. En particular, en lo que respecta al HTPB, se presentan nuevos resultados sobre diversas partículas de polímeros insertadas y de baja energía que mejoran las propiedades de combustión del HTPB. En comparación con el HTPB puro, la tasa de regresión puede aumentar hasta un 21% al añadir partículas de polímeros como un 5% de polietileno o un 10% de oleamida. En lo que respecta a la parafina, nuevos resultados sobre combustibles compuestos auto-desintegrantes que incorporan partículas de magnesio (MgP) indican que formulaciones de 15% de MgP de 1 m o 100 m aumentan las tasas de regresión en un 163.2% o un 82.1% respectivamente, a un flujo de oxígeno de 335 kg/m·s, en comparación con la parafina pura. En general, los combustibles sólidos compuestos con estructura de auto-desintegración parecen ser la técnica innovadora más prometedora, ya que permiten separar la regresión de la matriz de la combustión de los granos de relleno. Sin embargo, los métodos investigados están en su etapa inicial. El trabajo sustancial de refinamiento en este documento es para producir combustibles sólidos que satisfagan las necesidades de la propulsión de cohetes híbridos.