Application of ultrasonic burning rate measurement method on closed bombs

Abstract

Bu tez çalışmasında, katı yakıtlı roket motorları ve ultrasonik yanma hızı ölçüm yöntemi hakkında detaylı bilgi verilmiştir. Ultrasonik yanma hızı ölçüm yöntemini uygulayabilmek için bir test düzeneği hazırlanmıştır. Yanma testi yapılmadan önce, ultrasonik sensörü doğrulamak ve bazı deneysel katsayıları elde etmek için bazı ön testler yapılmıştır. Yanma testleri için alüminyum içermeyen iki çeşit yakıt üretilmiştir. Yakıt çeşitlerinden biri iki farklı kafile içerirken, diğer yakıt çeşidi tek kafile içermektedir. Bu yakıtlarla uyumlu arayüz malzemeleri üretilmiştir. Ultrasonik yanma hızı ölçüm yöntemi ve test motoru ateşleme yönteminin yanma hızı belirsizliklerini bulmak için belirsizlik analizi yapılmıştır. Bundan sonra, yanma hızı ölçüm deneyleri ultrasonik yanma hızı ölçüm yöntemi kullanılarak yapılmıştır. Deneylerin sonuçları hem kendi aralarında hem de test motoru ateşlemeleriyle kıyaslanmıştır. Son olarak, ultrasonik yanma hızı ölçüm yöntemin uygulanabilirliği tartışılmıştır.

In this thesis study, detailed information about solid rocket motors and ultrasonic burning rate measurement method is given. An experimental setup is prepared for applying the ultrasonic burning rate measurement method. Before performing the burning tests, some pre-tests are performed for affirming the ultrasonic sensor and obtaining some experimental coefficients. Two different types of propellants, which do not include aluminum, are produced for the burning tests. The first type of the propellants has two different batches while the second type has one batch. Coupling materials, which are compatible with these propellants, are prepared.Uncertainty analysis is performed to get burning rate uncertainties of ultrasonic burning rate measurement method and test motor firing method. After that, burning rate measurement experiments are made by using ultrasonic burning rate measurement method. The results of these experiments are compared with each other and test motor firings. Finally, the applicability of the ultrasonic burning rate measurement method is discussed.