Estudio Comparativo sobre el Comportamiento de Combustión de Combustibles a Base de Aleaciones de Aluminio y Polvo de Aluminio en Propulsores Sólidos
Autores: Xin, Haoyue; Wang, Kun; Ren, Hui; Jiao, Qingjie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aluminio
Combustibles de aleación
Eficiencia de combustión
Temperatura de ignición
Respuesta de ignición
Impulso específico
Licencia
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Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Para reducir la temperatura de ignición y mejorar la eficiencia de combustión del polvo de aluminio, se prepararon tres combustibles de aleación a base de aluminio, Al-Mg, Al-Zn y Al-Si-Mg, mediante el método de atomización. Se investigaron el rendimiento de oxidación, ignición y combustión de los combustibles de aleación, y los resultados mostraron que, utilizando polvo de aluminio puro como referencia, el aumento de peso de los combustibles de aleación aumentó del 10% al 84%, la energía de activación de la reacción disminuyó de 582 kJ·mol-1 a 208 kJ·mol-1, los combustibles de aleación que contenían Mg tuvieron una buena respuesta de ignición, y los combustibles de aleación a base de aluminio mostraron un alto valor calorífico y una combustión eficiente en general. Para investigar el comportamiento de combustión de los combustibles de aleación en el propulsor sólido, se realizaron pruebas sobre la mecánica, seguridad, proceso y propiedades de combustión del propulsor de acuerdo con la norma nacional, y los resultados de las pruebas mostraron que, en comparación con el propulsor hecho de polvo de aluminio de la misma calidad, el propulsor hecho de aleación tiene mejores propiedades mecánicas, mayor sensibilidad a la fricción, menor sensibilidad electrostática, rendimiento de proceso comparable y un aumento en el valor calorífico de combustión y la velocidad de combustión. Los resultados de las pruebas del motor confirmaron que los combustibles de aleación Al-Zn y Al-Si-Mg podrían mejorar efectivamente la eficiencia del impulso específico del propulsor sólido y reducir la tasa de residuos del motor.
Descripción
Para reducir la temperatura de ignición y mejorar la eficiencia de combustión del polvo de aluminio, se prepararon tres combustibles de aleación a base de aluminio, Al-Mg, Al-Zn y Al-Si-Mg, mediante el método de atomización. Se investigaron el rendimiento de oxidación, ignición y combustión de los combustibles de aleación, y los resultados mostraron que, utilizando polvo de aluminio puro como referencia, el aumento de peso de los combustibles de aleación aumentó del 10% al 84%, la energía de activación de la reacción disminuyó de 582 kJ·mol-1 a 208 kJ·mol-1, los combustibles de aleación que contenían Mg tuvieron una buena respuesta de ignición, y los combustibles de aleación a base de aluminio mostraron un alto valor calorífico y una combustión eficiente en general. Para investigar el comportamiento de combustión de los combustibles de aleación en el propulsor sólido, se realizaron pruebas sobre la mecánica, seguridad, proceso y propiedades de combustión del propulsor de acuerdo con la norma nacional, y los resultados de las pruebas mostraron que, en comparación con el propulsor hecho de polvo de aluminio de la misma calidad, el propulsor hecho de aleación tiene mejores propiedades mecánicas, mayor sensibilidad a la fricción, menor sensibilidad electrostática, rendimiento de proceso comparable y un aumento en el valor calorífico de combustión y la velocidad de combustión. Los resultados de las pruebas del motor confirmaron que los combustibles de aleación Al-Zn y Al-Si-Mg podrían mejorar efectivamente la eficiencia del impulso específico del propulsor sólido y reducir la tasa de residuos del motor.