Methods for simulation of aluminum agglomeration in composite solid propellants combustion




Methods for simulation of aluminum agglomeration in composite solid propellants combustion are considered. Analysis
of statistical theory of aluminum agglomeration is carried out, which allows calculating the agglomerates size distribution
vs size distribution of aluminum and oxidizer particles in propellant, propellant burning rate and conditions of propellant
combustion (pressure, acceleration etc.). Parametrical investigation of agglomeration within the statistical theory of agglomeration
is carried out. This investigation has found out non-monotonic dependencies of mean-mass size of agglomerates
on oxidizer particles size and acceleration. A model of aluminum particles ignition on the propellant burning surface
is analyzed. The model predicts non-monotonic dependence of the environmental temperature in which aluminum
particle ignition occurs on particle size.


Volume 7, 2008 year


Методы моделирования агломерации алюминия при горении смесевых твердых ракетных топлив.

Рассмотрены методы моделирования агломерации алюминия при горении смесевых твердых ракетных топлив. Проведен анализ статистической теории агломерации, позволяющей рассчитывать распределение агломератов по размерам в зависимости от распределения по размерам исходных частиц алюминия и окислителей
в топливе, от скорости горения топлива и от условий, в которых происходит горение (давление, перегрузки и
т.д.). Проведено параметрическое исследование агломерации в рамках статистической теории, выявившее
немонотонность зависимостей среднемассовых размеров агломератов от среднемассовых размеров частиц
окислителя и от нормальных перегрузок. Проанализирована модель воспламенения частиц алюминия на поверхности горения топлива, предсказывающая немонотонную зависимость температуры окружающей среды,
при которой происходит воспламенение, от размера частиц алюминия.


Volume 7, 2008 year