一句半開玩笑的話出口之後,常浩南便沒有再管一旁目瞪口呆的薑宗霖,而是把報告放到一邊,然後徑直越過栗亞波,坐到了電腦前麵。
儘管隨著手頭項目數量和團隊規模的日益增加,他也不得不通過上一世曾經深惡痛絕的定期報告來了解很多工作進度。
但如今對金屬顆粒反應機理的研究,已經遠遠超過了最開始的估計。
像這樣可能對行業甚至學科產生顛覆性影響的成果,常浩南還是更傾向於親自去看一手結果。
並不是不信任栗亞波,而是很多靈感需要在分析原始數據的過程中才能被激發出來,直接看結論屬於越過了最重要的思考過程,很容易忽略某些要點,或是犯下想當然的錯誤。
另外三人隨之圍攏到常浩南身後。
受到火炬集團和TORCHMultiphysics軟件對於整個數值計算行業的推動,在2006年這個當口,就已經有很多專門的軟件可以對模擬計算結果進行圖形化渲染,以提高直觀性。
即便像是常浩南或者栗亞波這樣的老手,在計算過程中或許不需要圖形技術的輔助,但為了方便事後回顧,也還是會為此專門留出一部分時間和算力。
就連剛才聽了個一頭霧水的刑牧春,也很快從中瞧出了些許端倪:
“看起來……這部分模型忽略了化學反應發生的速率,並且假設對流和擴散隻發生在徑向空間內?”
這個問題當然不是問常浩南的,而是問向栗亞波的。
因此後者馬上點了點頭:
“客觀算力限製……我的計算中沒有假設顆粒燃燒是準穩態過程,而是參考老師過去研究超短激光加工金屬時的方法,往燃燒過程的描述中加入了大量偏微分方程組,實在沒有條件考慮三維場景下的情況了……”
“……”
正當刑牧春還想再問點什麼的時候,已經盯著電腦上某一個頁麵看了有一會兒的常浩南突然開了口:
“亞波你的計算結果如果修改一下的話……是不是描述固液混合體係會更合適一些?”
稍微停頓了一下之後,又補充了一句:
“甚至可以比現在這個非穩態動力擴散蒸發控製模型還要簡單不少,另外對於固液體係來說,雖然二維假設本質上還是要經過近似,但至少可以不考慮顆粒形貌帶來的影響,精度比描述純固態體係要高得多。”
栗亞波眼中電光一閃,視線忙不迭投向電腦屏幕上正被常浩南伸手指著的部分。
不過,卻並沒有馬上給出回應。
而是低頭思索了片刻。
“從粒子表麵的微觀角度來看確實如此……但考慮到實際情況的話,固液混合推進劑應該非常不便於使用吧?”
常浩南擺擺手:
“傳統的固液混合體係確實應用不多……主要過去這類推進劑雖然名字叫固液混合,但本質都是把液體氧化劑氣化之後噴到裝載固體燃料的燃燒室中,然後靠點火之後的火焰溫度使固體燃料分解氣化維持燃燒。”
“這種工作機理下,因為氧化劑都是從燃燒室外部引入的,固體燃料氣化後的分解產物隻能和氧化劑形成擴散火焰,燃麵距離固體表麵很快,熱反饋強度不可能很高,所以燃料的推移速率和傳統的固體推進劑沒有本質區彆,反而給推進劑的裝填和飛行器總體結構設計增加了很多不必要的麻煩。”
說到這裡,他覺得後麵的內容光靠口述有些不太直觀,因此順手從旁邊扯過一張紙。
不過,考慮到自己的抽象派畫功,又很快改變想法,打開了電腦上的專業繪圖軟件。
“但如果能讓固體燃料表麵熔化形成一層液體薄膜,那麼在表麵流動的作用下,液體就會產生不穩定進而霧化形成液滴進入氣相,從而大大增強了燃料的質量輸運,也就相當於同時提高了燃料的退移速度。”
“而且這樣一來,高退移速度就成為了燃料本身的一種自然屬性,既不需要再引入額外的添加劑,也不需要采用多孔構型或是旋轉噴嘴之類的增強措施,明顯簡化了推進劑的製備流程……”
“……”
在之前負責太空漁船計劃的時候,常浩南就聽殷良興說起來過,因為固體燃料的推移速率相對較低,所以為了維持足夠高的燃燒室壓強,產生足夠大的推力,一般都會采用多孔構型以增大燃燒表麵積。
以比較典型的HTPB為例,小型裝藥需要4孔,而大型裝藥甚至達到32孔。
這一方麵使得相同推進劑容量下的發動機體積增大,加工難度提高,另一方麵也導致裝藥的結構強度降低,很容易產生內部斷裂,造成藥塊脫出等事故。
尤其是在高超音速飛行器這樣的高加速度飛行中,隱患會更加明顯。
而液體燃料儘管沒有這方麵顧慮,但使用靈活性和儲存安全性都不太儘如人意,或許對於運載火箭來說影響不大,但從之前驗證彈試射之前繁雜的準備流程就能看出,並不太符合於導彈,尤其是戰術導彈的要求。
相比之下,這種新型的固液混合體係在儲存過程中是以固體或半固體形式存在,而進入工作狀態後的燃燒特性則接近於液體燃料,相當於同時具備了二者的優勢。