تعيين تجربي نرخ پسروي سوخت پلي‌ اتيلن با پاشش محوري اكسيژن گازي

Experimental determination of PE regression rate with an axial GOX injection

در اين پژوهش، يك موتور هيبريدي با سوخت پلي‌ اتيلن دانسيته بالا و اكسنده اكسيژن گازي مورد آزمايش قرار گرفته است. براي اين منظور پاشش اكسنده در محفظه احتراق از طريق يك انژكتور محوري گازي صورت گرفته است. با انجام آزمايش‌ ها و استفاده از تكنيك كاهش داده‌ هاي آزمايش، تأثير عواملي چون شار جرمي، فشار محفظه احتراق و فاصله طولي از ابتداي گرين بر نرخ پسروي سوخت پلي‌ اتيلن بررسي شده است. همچنين، تأثير استفاده از پيش‌ محفظه احتراق بر عملكرد موتور هيبريدي بررسي شده است. آزمايش‌ ها نشان مي‌ دهد كه استفاده از پيش‌ محفظه احتراق موجب يكنواخي نرخ پسروي در طول موتور خواهد شد. در اين حالت، نرخ پسروي سوخت مستقل از فاصله طولي از ابتداي گرين بود. در ادامه، وابستگي نرخ پسروي به فشار محفظه احتراق به‌دست آمد كه با نتايج تجربي موجود مطابقت داشت. در نهايت، رابطه نرخ پسروي سوخت برحسب فشار محفظه احتراق و شار جرمي كل عبوري از هر مقطع به‌ دست آمد.

In this paper, a hybrid motor performance with high density poly ethylene (HDPE) as fuel and gaseous oxygen (GOX) as oxidizer was studied. Oxidizer was injected into nozzle with an axial injector. Effect of parameters such as mass flux, combustion chamber pressure, and distance from grain lead were studied through tests and by means of data reduction techniques. Besides, effect of utilizing pre-combustion chamber was studied. It was shown that using pre-combustion chamber helps to have an even regression in axial direction. In this case, regression rate was independent from axial location from grain lead. Dependency of regression rate to combustion chamber pressure was also determined which showed a good agreement with available empirical data. Finally, a classic regression rate relation for poly ethylene was determined in terms of total mass flux and combustion chamber pressure.