تعيين پارامترهاي جريان يابي در پيشرانه هاي دوپايه و دوپايه بهبوديافته به كمك رئومتري جريان اسكوئيز

Determination of Flow Parameters in Double-Base and Modified Double-Base Propellants Using Squeeze Flow Rheometery

در اين كار پارامترهاي رئولوژيكي نظير تنش تسليم، ضريب ويسكوزيته و توان پاورلا براي دسته اي از فرمولاسيون هاي پيشرانه دوپايه و دوپايه بهبود يافته با استفاده از روش رئومتري جريان اسكوئيز به دست آمد. آزمون Squeeze Flow به منظور بررسي رفتار رئولوژيكي فارغ از اثرات لغزش در ديواره و تعيين نوع سياليت در دماهاي مختلف در پيشرانه هاي دو پايه و دوپايه بهبود يافته استفاده شد. نتايج نشان داد كه در پيشرانه هاي دو پايه و دو پايه بهبود يافته رفتار الاستيك اوليه از نظر پديده شناسي يكسان ولي از نقطه نظر مقدار متفاوت است، همچنين در منحني جريان، تقعر و شيب نمودارها حاكي از تفاوت ساختاري و رفتار متفاوت رئولوژيكي ميان پيشرانه هاي دوپايه و دوپايه بهبود يافته است. با افزايش تركيب درصد مواد پر انرژي نيترآميني (RDX) در پيشرانه دو پايه بهبود يافته، نيروي متوسط جريان اسكوييز به سمت مقادير بالاتر انتقال مي يابند. با كاهش درصد نيترو گليسيرين نيز، رفتاري مشابه مشاهده مي گردد. نتايج نشان داد مدل برازش منحني شروود براي منحني هاي جريان حاصل از پيشرانه هاي دوپايه بهتر از منحني هاي جريان پيشرانه هاي دوپايه بهبود يافته عمل مي كند كه نشان دهنده انحراف رفتار رئولوژيكي پيشرانه هاي دوپايه بهبود يافته از سيالات هرشل-باكلي است.

In this study, the rheological parameters such as yield stress, viscosity coefficient, and power law index were obtained for double-base propellants and modified double-base propellants formulations using the Squeeze flow rheometric method. Squeeze flow test was used to investigate the rheological behavior without wall slip condition, and to determine the temperature dependency of fluidity in double-base propellants and modified double-base propellants formulations. The results showed that for double-base propellants and modified double-base propellants formulations, the initial elastic behavior is identical in terms of phenomenology, however, differs in term of the value. There are distinct structural differences and different rheological properties between double-base propellants and modified double-base propellants formulations. By increasing the percentage of energetics nitramines (RDX) in modified double-base, the average squeeze flow force moves to higher values. A similar behavior is observed by decreasing the percentage of nitroglycerin. The results show that the Sherwood’s model for the flow of double-base propellants is better than the curves of modified double-base propellants, which reflects the deviation of the rheological behavior of modified double-base propellants from Herschel-Bulkley fluids.