一种固液发动机药柱及其制备方法

本发明公开了一种固液发动机药柱及其制备方法，通过单位螺旋二十四面体极小曲面结构沿三维进行阵列至大于药柱的尺寸，得到螺旋二十四面体晶格结构；进行加厚，获得片层状螺旋二十四面体晶格结构；将药柱模型与片层状螺旋二十四面体晶格结构相交，得到与药柱模型一致的螺旋二十四面体晶格结构；3D打印后得到药柱的金属燃料架构，在金属燃料架构的孔隙中填充固体燃料，固化成型为药柱。本发明通过使用金属材质极小曲面结构嵌入固体药柱的方法，实现了金属燃料的均匀添加，提高了药柱的密度比冲，不会对发动机其他部件、结构有任何负担性影响，解决了现有技术中金属粉末难以在固体燃料中分布均匀的问题

固液火箭发动机燃烧控制方法及变推力固液火箭发动机

本发明提供一种固液火箭发动机燃烧控制方法及变推力固液火箭发动机,固液火箭发动机采用通过螺旋叶片形成螺旋通道的螺旋嵌套式药柱；通过调控氧化剂的喷注方式,以使得氧化剂沿螺旋嵌套式药柱轴向直流喷注、与螺旋通道的螺旋方向相同的旋流方向同旋喷注,或与螺旋通道的螺旋方向相同的旋流方向反旋喷注,进而改变燃烧界面的退移速率。变推力固液火箭发动机中,氧化剂入口连通集成式喷注器,通过控制喷注通道进而控制氧化剂的喷注方式,实现推力调控。本发明中基于氧化剂的旋流方向对于螺旋嵌套式药柱退移速率的影响特性,实现了固液火箭发动机燃烧特性的有效调控,解决了固液火箭发动机的发动机推力调控结构复杂的问题

特征结构对复合式石蜡基药柱燃烧特性的影响研究

凹槽状特征结构是复合式石蜡基药柱相对于传统石蜡基药柱燃烧性能有效改善的重要因素，该特征结构因螺旋基底与石蜡基燃料退移速率不同而产生。研究了预设0、2mm尺度的特征结构（初始凹槽深度为0、2mm）对于燃烧室压强、退移速率、特征速度的影响规律。点火实验以气氧作为氧化剂，平均流量分别为11.6、18.5、23.1g/s，同时选择传统圆孔石蜡基药柱作为对比分析。实验结果表明：在相同氧化剂质量流量下，预设2mm尺度的复合式药柱点火到室压稳定所需的时间最短，退移速率和特征速度也最高。采用计算流体力学（CFD）分析了不同尺度的特征结构对燃气流动特性的影响规律，冷流结果表明尺度越大的特征结构引导旋流强度更高，且影响范围更大

Additively manufactured aluminium nested composite hybrid rocket fuel grains with breathable blades

Hybrid rocket engines suffer from the restricted mechanical properties and low regression rates of current polymeric fuel grains. We propose a three-dimensional printed aluminium (Al) nested composite fuel grain with millimetre-scale lattice pores (referred to as Al-L). In this study, breathable Al blades with micrometer-scale interconnected pores (Al-B) and blades combining millimetre-scale and micrometer-scale pores (Al-B & L) are designed. The formation mechanisms, characteristics, and effects of the breathable blades are analysed in simulations, micro-computed tomography, and cyclic compression tests. The mechanical properties of the composite fuel grains are investigated numerically and in compression tests. Al-B has the highest Young's modulus at more than 15 times that of a paraffin-based fuel grain and Al-B & L has the highest yield stress at 4 times that of the paraffin-based fuel grain. Referring to combustion properties, the regression rates of the Al-B and Al-B & L grains are respectively 63.3% and 58.2% greater than the regression rate of the paraffin-based fuel grain