Influence of aluminum dispersion on acoustic admittance of the solid propellant combustion surface | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2024. № 92. DOI: 10.17223/19988621/92/7

Influence of aluminum dispersion on acoustic admittance of the solid propellant combustion surface

The article presents results of experimental determination of the acoustic conductivity of the combustion surface of a solid propellant modified with additives of aluminum powder of various dispersion. The experiments were conducted in a specially designed double-ended T-shaped combustion chamber the design of which allowed its length to be varied. The T-shaped chamber allows for the generation of acoustic waves during combustion of solid propellant charges. During the experiment, high-frequency pressure pulsations in the combustion chamber were recorded using a highly sensitive piezoelectric sensor located on its body. The obtained data were processed using spectral analysis, which made it possible to determine the frequency of the resulting acoustic oscillations and their amplitude. The obtained data allow calculating the acoustic conductivity of the burning surface of solid propellant depending on the frequency and amplitude of oscillations in the combustion chamber. Acoustic conductivity characterizes the ability of the surface to amplify sound waves and is an important parameter for modeling combustion processes and assessing the stability of solid-propellant rocket engines. The obtained results can serve as a basis for verification of the developed mathematical models of the combustion process of solid propellants with additions of aluminum powder.

Download file
Counter downloads: 3

Keywords

experimental study, T-chamber, acoustic admittance of the combustion surface, high-frequency instability, aluminum particle size distribution, aluminum powder, solid propellant

Authors

NameOrganizationE-mail
Arkhipov Vladimir A.Tomsk State Universityleva@niipmm.tsu.ru
Zolotorev Nikolay N.Tomsk State Universitynikzolotorev@mail.ru
Poryazov Vasily A.Tomsk State Universityporyazov@ftf.tsu.ru
Всего: 3

References

Крайнов А.Ю., Порязов В.А., Моисеева К.М. Моделирование нестационарного горения твердого топлива в камере сгорания и расчет акустической проводимости поверхности горения топлива // Инженерно-физический журнал. 2023. Т. 96, № 3. С. 692-702.
Архипов В.А., Волков С.А., Ревягин Л.Н. Влияние состава смесевых композиций и ионизирующего излучения на устойчивость горения // Химическая физика. 2012. Т. 31, № 5. С. 50-56.
Архипов В.А., Бондарчук С.С., Жуков А.С. Нестационарные режимы горения конденсированных систем: учеб. пособие. Томск: Изд. Дом Том. гос. ун-та, 2017.
Хортон М.Д. Применение одномерной Т-камеры для изучения вибрационного горения // Ракетная техника и космонавтика. 1964. № 6. С. 65-69.
Архипов В.А., Волков С.А., Ревягин Л.Н. Экспериментальное исследование акустической проводимости горящей поверхности смесевых твердых топлив // Физика горения и взрыва. 2011. Т. 47, № 2. С. 74-80.
Крайнов А.Ю., Моисеева К.М. Исследование газодинамики горения смесевого твердого топлива при колебаниях давления // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2024. № 90. С. 130-139.
Coates R.L., Horton M.D., Ryan N.W. T-burner method of determining the acoustic admit tance of burning propellants // AIAA Journal. 1964. V. 2 (6). P. 1119-1122.
Ganesan S., Chakravarthy S.R. Effect of initial grain temperature on combustion response of composite solid propellants in t-burner // Combustion Science and Technology. 2022. V. 196 (11). P. 1615-1627.
Куроедов А.А., Борисов Д.М., Семёнов П.А. Определение акустической проводимости зоны горения безметальных и металлизированных энергетических конденсированных систем // Труды МАИ. 2018. № 98. URL: https://trudymai.ru/upload/iblock/0cc/Kuroedov_Borisov_Semenov_rus.pdf?lang=ru&issue=98.
Horton M.D. Use of the one-dimensional T-burner to study oscillatory combustion // AIAA Journal. 1964. V. 2 (6). P. 1112-1118.
Price E. W. Experimental observations of combustion instability // Fundamentals of Solid Pro pellant Combustion. 1984. P. 733-790.
Исследование ракетных двигателей на твердом топливе / под ред. М. Саммерфильда. М.: Изд-во иностр. лит., 1963.
Su W., Wang N., Li J., Zhao Y., Yan M. Improved method of measuring pressure coupled re sponse for composite solid propellants // Journal of Sound and Vibration. 2013. V. 333 (8). P. 2226-2240.
Шевченко Т.А., Корчикова О.В. Высокочастотные колебания в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей // Решетневские чтения. 2018. Т. 1. С. 225-226.
 Influence of aluminum dispersion on acoustic admittance of the solid propellant combustion surface | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2024. № 92. DOI: 10.17223/19988621/92/7

Influence of aluminum dispersion on acoustic admittance of the solid propellant combustion surface | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2024. № 92. DOI: 10.17223/19988621/92/7

Download full-text version
Counter downloads: 100