被拒的理由好尴尬……还有两瓶30水，搞一台液机模型还有戏，来吧。
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申请人信息
申请人ID：154454496
真实姓名：邢珈凡
申请方式：个人
自我介绍：邢珈凡，生于2005年5月，现就读于潍坊文华学校初三（九）年级。于五年级时接触到科创论坛，在科创发帖数十，完成了RNX20mm发动机的研制，主持sort射电望远镜的建设并用它观测到了月球，参加信息学竞赛曾获普及组一等奖，在学校里发射过一枚表演火箭。爱好有天文，计算机编程，电子技术，业余无线电（听收音机），航空航天，书法等。
申请人照片：
申请人曾经发表的技术文章：
项目信息
该项目申请具有较大的设计和制作难度，但申请人发帖记录中，与液机相关的全部2个帖子都鸽了，其余帖子也未能显示申请人拥有完成该项目的能力，且项目时间1000天过长。请至少完成一个液机相关项目后再来申请。
150N石墨燃烧室气态氧-柴油辐射冷却火箭发动机的研制工作
摘要
制造一台不使用再生冷却的气态氧-柴油液体火箭发动机并进行地面试车，为以后的液氧-柴油发动机及液体火箭做技术储备。
关键词
一、项目背景
液体火箭发动机（LRE，下文简称液机）是一种利用液体化学物质所储存的化学能产生推力，从而推动飞行器飞行的装置。液机由于工作时间长，燃气温度高，且燃气接触壁面使得其冷却就变得十分重要。
现在液机主流的冷却方式有再生冷却，烧蚀冷却，容热冷却，液膜冷却，辐射冷却等。再生冷却一般用于大推力发动机，其优势在于冷却效果好，材料成本低廉，但是加工略繁琐，且对于液氧-长链烷烃组合而言，若使用液氧冷却，需要冷却夹套使用抗氧化材料，若使用燃料冷却，则有燃料结焦堵塞管路的可能性。烧蚀冷却的优势在于结构简单轻便，但是不利于长时间工作。容热冷却的结构特别简单轻便，但工作时间只能在几秒左右。液膜冷却可以长时间工作，但是需要精密加工且壁面温度较高（？）。辐射冷却适合小推力发动机/喷管扩张段，结构简单粗暴，但是需要热强材料。
所以对于高空工作的小推力发动机或者小火箭的起飞级发动机，使用辐射冷却是可行的。但是辐射冷却需要的热强材料（如铌合金，铼，钨钼，镍基合金等）成本极高（堪比黄金）且难以加工。而石墨作为一种相对廉价且易于加工的热强材料，或许可以用于小推力液体火箭发动机的辐射冷却。
二、研究目标
设计制造一台设计推力150N的石墨燃烧室的辐射冷却发动机并进行地面试车，测量其推力数据，结合仿真数据研究下列内容：
测试石墨用于辐射冷却液机燃烧室的可行性；
估算石墨热导率、比热容与温度关系；
验证齿轮泵用于烃类燃料供给的可行性；
验证柴油等低品质低成本燃油用于低要求火箭发动机的可行性；
为以后液体探空火箭的研发积累经验。
三、准备工作
在开始此项目前我已经完成的部分：
简单机械加工技术；火箭原理；推进剂热力学计算；喷管设计与优化；推力测试；热辐射估测温度；简单控制电路设计制造。
为了此项目我已经完成的部分：
简单机械设计；各类材料常识；流体力学常识；一维CFD仿真，一维传热仿真；石油化工常识。
还需要学习研究的部分：
柴油的精加工（包括除蜡等）；简单的机械加工；三维CFD与传热仿真；更完善的试车系统研发。
四、总体方案设计
4-1 燃烧室设计及传热分析
取燃烧室内径25mm，燃烧室压强2MPa。
根据相关资料，石墨可以承受的温度在2000K以上，且其热导率随温度升高而降低。容易获得强度在12MPa以上的石墨，并且据传石墨的强度在一定范围内随温度升高而升高。经计算当混合比取1.5时，燃气温度为2300K左右，即使石墨内壁达到2300K高温，对于2MPa所需的6mm壁厚，外壁温度也仅仅为1500K左右，大部分室壁的温度都在2000K以下，石墨应该扛得住。
4-2 喷注器
使用直流喷注器，面板中心放置单个气氧喷嘴，气氧喷嘴附近排布数个2mm柴油喷嘴，边区放置若干0.3-0.5mm小孔喷柴油实现边区冷却。使用铜板制造喷注器面板，喷注器液腔使用水泥制造。
4-3 供给系统
氧气直接从气瓶中引出，经电磁阀，调压器送入燃烧室。
柴油使用齿轮电泵泵压，经膜片阀门之后送入燃烧室。齿轮电泵使用直流编码电机作为动力源，以控制流量。
5 研究计划
5-1 喷注器加工与测试：加工单个喷嘴并测试流量系数；浇筑液腔；喷注面板组装并进行水压测试（直接用自来水水压）。
5-2 供给系统制造与测试：组装齿轮电泵；组装电磁阀与控制系统；测试所有电器件；测试齿轮泵。
5-3 喷注期冷热试车：N2代替O2，水代替柴油情况下的冷试车（只喷射不点火，油组元泵压供给）；O2+煤油喷注器热试车（点火，油组元泵压，自动控制），同时研究点火时序问题。
5-4 燃烧室加工：外包加工；加工完成之后进行浸渍处理，表面涂无机黑色涂料以抗氧化同时提高辐射冷却效率。
5-5 连接燃烧室与喷注器组件并进行气密性测试。
5-6 安全性试车：仅验证点火时序，不测试推力，加注少量推进剂。
5-7 推力测试+热辐射测试：10s左右时长的点火测试；变推力测试；变混合比测试；深度节流测试；燃烧室余热二次点火测试；60s左右点火时长的测试等。
5-8 数据整理：由以上试车所得数据计算石墨温度-热导率关系，比冲-混合比关系等参数。
6 成果发布
考虑在正式平台上发表论文/参加相关比赛，并将项目论文，相关视频与项目历程记录上传至论坛。由于需要发论文/参赛，研发周期长至2-3年，请论坛谅解。
资金预算
项目内容部分未通过
| 用途 | 规格型号 | 单价(元) | 数量 | 单位 | 合计(元) |
|---|---|---|---|---|---|
| 石墨棒（50mm直径*200mm，有一根备用） | 90 | 2 | 180 | ||
| 燃烧室加工 | 200 | 1 | 200 | ||
| 62.5硅酸盐水泥 | 10 | 1 | 10 | ||
| 铝酸盐水泥 | 10 | 1 | 10 | ||
| 3mm*100mm*100mmT2紫铜板 | 40 | 1 | 40 | ||
| 喷注器加工费用 | 10 | 1 | 10 | ||
| 各类管路用铜连接件 | 15 | 6 | 90 | ||
| 编织管 | 20 | 3 | 60 | ||
| 齿轮泵 | 70 | 1 | 70 | ||
| 编码电机 | 50 | 1 | 50 | ||
| 电磁阀 | 40 | 1 | 40 | ||
| 12V电池 | 20 | 1 | 20 | ||
| 推力计 | 80 | 1 | 80 | ||
| 氧气及氧气瓶租用费（暂定） | 50 | 1 | 50 | ||
| 柴油及处理柴油所需试剂 | 15 | 2 | 30 | ||
| 氧气调压阀 | 40 | 1 | 40 | ||
| 磷酸（制无机密封胶） | 15 | 1 | 15 | ||
| 氧化铁黑（制燃烧室表面涂料） | 8 | 1 | 8 |
申请金额 1003 元
项目状态
提交申请
专家审核
管理员复核
结题
申请人修改超时，已视为放弃
最新进展
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