広範囲分布コンポジット推薬におけるアルミニウムの凝塊減少

MULLEN Jessica C.; BREWSTER M. Q.

文献

J-GLOBAL ID：201102245008052096 整理番号：11A1262225

広範囲分布コンポジット推薬におけるアルミニウムの凝塊減少

Reduced Agglomeration of Aluminum in Wide-Distribution Composite Propellants

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資料名：
巻： 27 号： 3 ページ： 650-661 発行年： 2011年05月
JST資料番号： C0207B ISSN： 1533-3876 CODEN： JPPOEL 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

過塩素酸アンモニウム(FAP)微粒子および非常に微細なFAP(2μm)FAPが装てんされた,広範囲分布,2モード-APコンポジット推薬におけるアルミニウム(Al)の挙動(凝塊の範囲,着火位置など)を燃焼面の高速ビデオ画像で研究した。Alの着火と凝塊形成を,AP/HTPBバインダ火炎構造と条件との点および相関で説明した。得た主な知見は,比較的低い圧力(1-30atm)でも全体の凝塊挙動が低いことである。凝塊形成は,CAP(粗粒過塩素酸アンモニウム)粒子の面およびポケット(CAP間の領域)マトリックスの表面の両方で発生する。ポケットマトリックス上の凝塊形成は最小で,一方CAP粒子状凝塊形成は大きい。ポケットマトリックス上の凝塊低減の原因は,燃料マトリクス表面における近量論(内側)予混合FAP/バインダ火炎に関連するガス温度/速度条件が,通常の(低FAP装てん)マトリックスポケット形成より良いからであると考えられる。CAP粒子上の大きな凝塊は,マトリックスからCAPへの横面移動と燃焼方向における沈殿の二つの機構によるAl供給である。CAP上に,マトリックスよりも大きな凝塊が形成されても,高FAP/CAP比は,CAP粒子が通常FAP/CAP比推薬よりの少ない事を意味し,大きな凝塊形成が少なくなる。一次元ポケットマトリックス,二次元層,および三次元バイモード-AP粒子推薬の3つのサンプルで結果が確認された。層はAlの着火が近量論外側キャノピCAP/富燃料マトリックス火炎で起き,その構造は燃料マトリックス厚さと圧力に依存してスプリット(拡散)か合流(一部予混合)構造である。

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ロケットエンジン

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