بررسي پديده ي پس سوزي در محصولات احتراق پيشرانه هاي جامد

Investigation of Afterburning Phenomenon in Combustion Products of Solid Propellants

در اين مقاله پديده ي پس سوزي در راكت هاي سوخت جامد، روش اندازه گيري آن و برخي از مهمترين عوامل موثر بر پديده ي پس سوزي مورد بررسي قرار گرفته است. مواد حاصل از احتراق پيشرانه پس از خروج از نازل در اثر تركيب با اكسيژن اتمسفري مجددا مي سوزند كه اين پديده را پس سوزي مي نامند و برخي از مهمترين عوامل موثر بر آن عبارتند از: دماي محصولات خروجي، غلظت گونه هاي CO و H2 در دود خروجي، غلظت و اندازه ي ذرات جامد اكسيد آلومينيوم و كربن، سرعت و ارتفاع پرواز موشك. در ادامه روش هاي كاهش پديده ي پس سوزي و مكانيسم عملكرد اين روش ها نيز معرفي شده اند. به طور كلي پديده ي پس سوزي به تعادل بين عمل سرد شدن و گرم شدن دود خروجي وابسته است. عواملي نظير افزايش ارتفاع، سرعت پرواز و استفاده از بعضي از افزودني ها كه موجب سرد شدن دود خروجي مي گردند سبب كاهش پس سوزي گشته و افزايش واكنش هاي اكسيداسيون راديكال هاي آزاد موجب افزايش پس سوزي مي گردد. ذرات جامد موجود در دود خروجي، بسته به نوع ( آلومينيوم يا كربن ) و اندازه ي آنها، مي توانند موجب افزايش يا كاهش پس سوزي شوند.

In this paper afterburning phenomenon in solid propellant rockets, method for measuring it, and parameters that effecting on it was investigated. Combustion products of solid propellants burn again when mixed with atmospheric oxygen; this phenomenon called afterburning and some of main parameters that effecting on it are: temperature of exhaust products, carbon and Al2O3 (solid particles) concentration and size, concentration of species CO and H2, the speed and altitude flight of rocket. Also in follow the methods for reduction of afterburning and operation mechanism of them were introduced. In general afterburning phenomenon was affected by the balance between cooling and warming of exhausted plume. Factors such as increase of altitude, speed of flight and using some additives, which would be cool the exhausted plume, can be reduced afterburning, in inverse, increase of free radicals oxidation reactions can cause temperature rise in exhausted plume and consequently increasing of afterburning phenomenon. Solid particles in exhausted plume, depending on their type (Al or carbon) and size, may increase or decrease of afterburning.