Mechanical Erosion of Graphite Nozzle in Solid-Propellant Rocket Motor

Thakre, Piyush; Rawat, Rajesh; Clayton, Richard; Yang, Vigor

doi:10.2514/1.b34630

Cited by 36 publications

(9 citation statements)

References 31 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Измерение величин истинной плотности γ и проводили двумя способами: на устройстве «AccuPyc 1340» (изготовлено фирмой «Micromeritics», США) и по методике МИ 00200851-329-2010. Для ряда исследуемых образцов определяли кажущуюся γ к и пикнометрическую γ п плотности и открытую пористость П отк в соответствии с методикой ГОСТ 2409-80, используя в качестве замещающей среды изооктан эталонный с низким поверхностным натяжением (σ = 18,77•10 3 Н/м, 20 °С), для которого известна температурная зависимость плотности с погрешностью ±0,00005 г/см 3 .…”

Section: определение плотности материалаunclassified

“…При увеличении или уменьшении теплопроводности материалов в пределах порядка величины снижается или повышается температура [3] унос стенки от окисления уменьшается или увеличивается в несколько раз для материалов с разной теплопроводностью так, что в ряде случаев [4] вводится понятие о «быстрой» и альтернативно «медленной» кинетике окисления для углеродных материалов одинакового химического состава.…”

unclassified

“…вещества филаментов ~ 1,76 г/см3 . Общая площадь всех филаментов S фил = = 15000•(π/4)•(7,2•10 -3 ) 2 = 0,61 мм 2 .Углеродная матрица распределена в объеме каркаса из углеродных филаментов.…”

unclassified

See 2 more Smart Citations

Thermal and Physical Characteristics Formation in the Spatially Reinforced Carbon-Carbon Composite Materials

Kolesnikov¹,

Kim²,

Vorontsov³

et al. 2017

Nov. ogneup.

View full text Add to dashboard Cite

ИссЛедоВаНИе форМИроВаНИя ТепЛофИзИчесКИх хараКТерИсТИК объеМНо-арМИроВаННых УгЛерод-УгЛеродНых КоМпозИцИоННых МаТерИаЛоВ Исследованы теплофизические характеристики: теплопроводность, теплоемкость и температуропроводность углерод-углеродных композиционных материалов объемного армирования. Предложена структурная модель формирования уровней теплопроводности при 300 и 2500 К. Результаты расчетов подтверждаются в практике производства и исследований свойств материалов. Показано, что анизотропия уровней теплопроводности приводит к неоднородному тепловому состоянию фрагментов рабочей поверхности огнеупорных углеродных композитов. Установлено, что формирование структуры рабочей поверхности углерод-углеродной огнеупорной стенки связано с неоднородностью теплового состояния компонентов композита. Предложены подходы к увеличению стойкости рабочих поверхностей огнеупорных углеродных материалов. Ключевые слова: углерод-углеродные композиционные материалы, удельная теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность, структурная ячейка композита, углеродная матрица, углеродные армирующие филаменты, горячая стенка огнеупорной конструкции из углерод-углеродных композиционных материалов.

show abstract

Section: определение плотности материалаunclassified

unclassified

See 1 more Smart Citation

Thermal and Physical Characteristics Formation in the Spatially Reinforced Carbon-Carbon Composite Materials

Kolesnikov¹,

Kim²,

Vorontsov³

et al. 2017

Nov. ogneup.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Therefore, the use of solid particle data in the mechanical erosion correlations will lead to errors. As the solid particle will cause more erosion than the liquid droplets, the predicted erosion by this co-relation will represent the worst case scenario [24].…”

Section: Mechanical Erosion Modelmentioning

confidence: 99%

“…In Thakre et al [24] simulation, 10% of Al was assumed to remain unburnt at the propellant surface and forms Here it is assumed that the unburnt 10% Al undergoes complete combustion within very short distance from burning surface and the species mass fractions given in Ref. [24] accordingly modified as in Table 3 to get the new species mass fraction after the 10% Al gets completely oxidized. The nozzle wall is assumed to be at a constant temperature of 2500 .…”

Section: Assumptions and Boundary Conditionsmentioning

confidence: 99%

Prediction of the Mechanical Erosion Rate Decrement for Carbon-Composite Nozzle by using the Nano-Size Additive Aluminum Particle

Tarey¹,

Kim²,

Levitas³

et al. 2015

Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers

View full text Add to dashboard Cite

In this study, the influence of Al particle size, as an additive for solid propellant, on the mechanical erosion of the carbon-composite nozzle was evaluated. A new model which can predict the size and distribution of the agglomerated reaction product(Al(l)/Al 2 O 3 (l)) was established, and the size of agglomerate were calculated according to the various initial size of Al in the solid propellant. With predicted results of the model, subsequently, the characteristics of mechanical erosion on the carbon-composite nozzle was estimated using a commercial CFD software, STAR CCM+. The result shows that the smaller the initial Al particles are, in the solid propellant, the lower is the mechanical erosion rate of the composite nozzle wall, especially for the nano-size Al particle.

show abstract

Laser‐Induced Ignition and Combustion of Al−Mg Alloy Powder Prepared by Melt Atomization

Yang

Hou

et al. 2020

Propellants Explo Pyrotec

View full text Add to dashboard Cite

To improve the ignition and combustion performance of aluminum, complementary metal is introduced into it to form binary alloy like AlÀ Mg, AlÀ Ti, AlÀ Zr and AlÀ Li. This paper mainly investigated the preparation, characterization, ignition, and combustion characteristics of AlÀ Mg alloy powder. Melt atomization technique was used to produce the spherical AlÀ Mg alloy powder containing 20 % mass content of Mg composition. The crystalline structure, morphology, element distribution, and thermal performance were characterized by XRD, TEM, SEM, EDS, and TG-DSC. Results show that the AlÀ Mg alloy had intermetallic phases of Al 12 Mg 17 and Al 3 Mg 2 , uniform element distribution , and no dense oxide shell at the surface. The laserinduced ignition and combustion characteristics of AlÀ Mg alloy powder were investigated by microscopic high-speed cinematography, photoelectric detection, and infrared thermal imaging methods. It is testified that AlÀ Mg alloy powder took intermetallic phase decomposition, then followed the two-stage combustion mode, and demonstrated gaseous emission and multiple microexplosion behavior during combustion. The ignition delay and ignition temperature were measured at elevated laser ignition power density. It is found that the temperature rise rate had a significant effect on the ignition delay.

show abstract

Mechanical Erosion of Graphite Nozzle in Solid-Propellant Rocket Motor

Cited by 36 publications

References 31 publications

Thermal and Physical Characteristics Formation in the Spatially Reinforced Carbon-Carbon Composite Materials

Thermal and Physical Characteristics Formation in the Spatially Reinforced Carbon-Carbon Composite Materials

Prediction of the Mechanical Erosion Rate Decrement for Carbon-Composite Nozzle by using the Nano-Size Additive Aluminum Particle

Laser‐Induced Ignition and Combustion of Al−Mg Alloy Powder Prepared by Melt Atomization

Contact Info

Product

Resources

About