[发明专利]一种固体推进剂燃速测试用靶线尺寸的确定方法

权利要求书

1.一种固体推进剂燃速测试用靶线尺寸的确定方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：设靶线体积为V，表面积为A，初始温度为T₀，推进剂燃气温度为T_∞，T_∞＞T₀，靶线与流体间的表面换热系数为h，靶线的比热容为c，靶线的密度为ρ，某一瞬时时刻τ靶线温度为T，应用集中参数法可得到靶线温度随时间的变化关系；

初始时刻到某一瞬间为止的时间间隔内，靶线的瞬时热流量

引入过余温度θ＝T_∞-T，则式(a)变为

以过余温度表示的初始条件为

θ₀＝T_∞-T₀……………………………………(c)

将式(b)分离变量，得

将式(d)对τ从0到τ积分，得

式(e)积分结果为

对式(f)等号两边取对数，得

步骤2：将已穿靶线和点火线的推进剂药条安装至密封燃烧器中，开启恒压系统并点燃推进剂药条，当燃面退移至靶线处时，靶线与燃气之间通过对流传热进行热量交换，燃气沿着垂直于靶线轴线的方向流过靶线表面，通过外部强制对流传热的实验关联式确定表面换热系数h，

其中Nu数通过邱吉尔与朋斯登准则式确定：

Re为雷诺数，Pr为普朗特数，λ_f为流体导热系数，d为靶线直径；

步骤3：在确定靶线的尺寸时，若计时准确度要求靶线的熔断时间不大于[τ]，则假设一个靶线的直径，再根据药条尺寸确定埋入到药条内靶线的长度，根据步骤1和步骤2建立的数学模型计算出熔断时间τ_m，若τ_m＝[τ]，则靶线直径满足使用要求；若τ_m[τ]，则逐步加大靶线直径，最终使τ_m＝[τ]；若τ_m[τ]，则逐步减小靶线直径，最终使τ_m＝[τ]。