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摘要本文以凝胶推进剂的二次雾化特性作为研究对象。凝胶推进剂具有广阔的发展和应用前景，在推进剂的燃烧过程当中，破碎和雾化过程是非常关键以及重要的。由于国内外对于凝胶的二次雾化研究极少，因此设计实验完全依靠自己的经验进行探索和实践进行。45870
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实验首先根据所需研究方向所需的研究数据进行实验台的设计以匹配实验目的，进而制备出不同性质的凝胶材料，以完善实验对照组和控制组织间的相互关系。通过实验记录有关数据并进行分析。
关键词 凝胶推进剂 实验台设计 凝胶制备 Tab模型
毕业论文设计说明书外文摘要
目 次
1 绪论 1
1.1 凝胶推进剂的优点 1
1.2凝胶推进剂的研究进展 1
1.3 二次雾化研究进展 3
1.3.1牛顿流体的二次雾化 3
1.3.2非牛顿流体二次雾化 6
2 实验台与煤油凝胶 9
2.1 二次雾化实验台设计 9
2.1.1 气流通道及凝胶液滴生成器 9
2.1.2 PIV测试系统 14
2.2 煤油凝胶制备与流变测量 15
2.2.1 SiO2/航空煤油（RP-1）凝胶的制备 15
2.2.2 流变测量 16
2.3 本章小结 19
3 煤油液滴变形与振荡 20
3.1.1 液滴变形模型 20
3.1.2 TAB方程 21
3.1.3粘性模型 22
3.2 实验结果及与理论对比 23
4. 破碎分析 25
4.1 形态及分布 25
4.2 破碎特征分析（破碎时间，Dmax） 25
5 结论 28
致 谢 29
1 绪论
进入21世纪以来，各国的航天与军事科技的竞争愈发的激烈。这种竞争催生出的新的航天及军事任务更具新颖性，更复杂，这导致传统技术的短板逐渐显现，于是新技术应运而生并逐步发展。发动机技术的发展同样遵循着这种趋势。传统的固体和液体推进剂火箭发动机存在着固有的优势与劣势：固体推进剂密度大、易于存储和运输、相对较安全，但比冲低，难以实现推力调节及二次启动；液体推进剂可以实现推力调节与二次启动，比冲也较高，但推进剂易燃、易爆，不便存储。凝胶推进剂兼具固体推进剂便于运输贮存和液体推进剂推力可调、效率高、可二次启动的优点，是目前各国火箭推进剂领域研究的热点。
1.1 凝胶推进剂的优点
凝胶推进剂是向液体推进剂中加入一定量胶凝剂，使液体凝胶化，同时再加入一些固体颗粒（金属或非金属）后形成的具有一定特性和稳定结构的混合凝胶体系。该种推进剂属于非牛顿流体，其剪切黏性随着剪切速率的改变而改变，一般呈现受剪切而变稀的特点。与固体推进剂和液体推进剂相比具有如下优势：
（1）安全性：与液体推进剂比较，凝胶推进剂的屈服应力特征可以减缓运输或者贮藏过程中的燃料泄露。凝胶推进剂的内部存在网状结构可以抑制其蒸发，减少有毒燃料的危害。当贮藏罐发生泄漏时，凝胶推进剂和氧化剂不能相互混合，反应只会发生于接触面上，大大减小了其危害。与固体推进剂相比，凝胶推进剂对冲击、摩擦和静电不敏感，使得在生产、运输和操作中的安全性。
（2）高能性：凝胶推进剂本身的能量与一般的液体推进剂相似，但是可以在其中加入一定量的金属颗粒，如目前较常见的铝基和硼基凝胶推进剂。这样既可以提高推进剂的能量，也增加了推进剂的密度比冲。同时，受剪切时能够像液体推进剂一样流动，从而具有了与其相当的能量分配与管理，实现推力调节。
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