Further Development of Low-Erosion Nozzle Materials for Long-Duration Hybrid Rocket Burns

热解炭 材料科学 复合材料 喷嘴 氮化硼 热导率 石墨 射弹 热解 冶金 机械工程 工程类 废物管理
作者
Stephen A. Whitmore,Russell Babb,Judson C. Stephens,Joseph D. Horlacher
出处
期刊:AIAA Propulsion and Energy 2021 Forum 被引量:1
标识
DOI:10.2514/6.2021-3514
摘要

Results from proof-of-concept tests of a composite nozzle, designed for low-erosion in hybrid rockets are presented. Three generations of nozzles were designed, built and tested. The low-erosion configurations rely on pyrolytic graphite throat inserts, surrounded by high heat-capacity absorbing layers. In addition to testing of two types of pyrolytic-graphite as throat inserts, two insulating materials, hexagonal boron nitride and reinforced carbon fiber composite, were also investigated. The first generation was also encased in a thin steel shell. The pyrolytic graphite inserts, with high radial thermal conductivity pull heat away from the throat and into a high heat-capacity insulating layer. The pyrolytic graphite inserts protect the insulation material from the highly-oxidizing plume flow; resulting in significantly reduced throat erosion rates. Measured erosion rates are correlated with numerical predictions. Potential issues associated with thermally-induced stress build-up, were investigated using an axisymmetric thermo-structural model to analyze the transient temperature profile and resultant thermal stresses in each of the low-erosion nozzle generations. The 1st and 2nd generation nozzles with the boron nitride insulator are predicted to fail before a 15-second burn duration. In contrast, the 3rd generation design will survive intact for burns exceeding 30-seconds. This analytical result agrees well with test observations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
搜集达人应助yxy采纳,获得10
刚刚
流川枫发布了新的文献求助10
1秒前
russing完成签到 ,获得积分10
1秒前
张础锐完成签到,获得积分10
2秒前
沉静海安完成签到,获得积分10
2秒前
苗条的小蜜蜂完成签到 ,获得积分10
3秒前
万能图书馆应助westbobo采纳,获得10
3秒前
li完成签到,获得积分20
4秒前
lin完成签到,获得积分10
5秒前
Lucas应助XJ采纳,获得10
5秒前
今天不学习明天变垃圾完成签到,获得积分10
5秒前
心灵美的修洁完成签到 ,获得积分10
5秒前
爱听歌的从筠完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
1997_Aris发布了新的文献求助10
8秒前
cc完成签到,获得积分10
9秒前
li发布了新的文献求助10
9秒前
打打应助月倚樱落时采纳,获得10
10秒前
踏雪寻梅完成签到,获得积分10
10秒前
王不王发布了新的文献求助10
10秒前
370完成签到,获得积分10
10秒前
研友_VZG7GZ应助decademe采纳,获得10
11秒前
liuxinying完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
111完成签到,获得积分10
13秒前
卫海亦完成签到,获得积分10
13秒前
小W爱吃梨完成签到,获得积分10
14秒前
Pytong完成签到,获得积分20
14秒前
鲸落完成签到,获得积分10
14秒前
鸽子的迷信完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
15秒前
liuxinying发布了新的文献求助10
16秒前
热心克莉丝完成签到,获得积分10
16秒前
叶叶关注了科研通微信公众号
16秒前
HT发布了新的文献求助10
16秒前
mirsis发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529069
关于积分的说明 11242999
捐赠科研通 3267514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803784
邀请新用户注册赠送积分活动 881175
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582