Theoretical studies on heterogeneous deflagration waves. 1. A partial differential equation formulation of the problem |
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Authors: | Luigi De Luca |
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Institution: | (1) Istituto di Macchine, Politecnico di Milano, Italy |
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Abstract: | Summary This is the first of a three — part theoretical study on heterogeneous deflagration wave propagation. The theory is of a general
nature; but specific reference to a composite solid rocket propellant is made. The ultimate objective of this line of research
is to define conditions for statically and dynamically stable deflagration propagation. In this first paper, a quite general
model of the problem in terms of a partial differential equation is reviewed. A flame model is used for the gas phase. The
important assumptions are quasi-steady gas phase and collapsed reacting layer in the condensed phase. The model developed
is the starting point for a transformation into an ordinary differential equation formulation of the problem (second part
of the study); from this, the stability features of heterogeneous deflagration waves are immediately defined (last part of
the study). The theory is verified by computer and experimental work, presently under progress.
Sommario Questa è la prima di una serie di tre memorie dedicate all'analisi teorica della propagazione di onde eterogenee di deflagrazione.
La teoria è di natura generale, ma per concretezza viene applicata al caso specifico di un propellente solido composito per
endoreattori. Lo scopo finale della ricerca è di definire le condizioni necessarie per la stabilità statica e dinamica della
propagazione di onde eterogenee di deflagrazione. In questa prima memoria viene rivisto un modello abbastanza generale del
problema basato su di una equazione differenziale alle derivate parziali. La fase gassosa è trattata secondo un modello di
fiamma. Le ipotesi più importanti riguardano la quasi-stazionarietà della fase gassosa e lo spessore trascurabile dello strato
reagente in fase condensata. Il modello cosi sviluppato costituisce il punto di partenza per una formulazione del problema
basata su di una equazione differenziale ordinaria (seconda memoria), che permette di definire immediatamente le proprietà
di stabilità di onde eterogenee di deflagrazione (terza memoria). Sono in corso di svolgimento le verifiche numeriche e sperimentali
della teoria proposta.
Support by CNPM (Centro di Studio per Ricerche sulla Propulsione e sull'Energetica) is gratefully aknowledged. |
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