วิศวกรรมเคมี & amp;
ปัญหา ทาง วิศวกรรม ใน การ ลด ความ เร็ว ของ กลไก จรวด สําหรับ การ ทดลอง ความ เร็ว ใน การ วัด ไมโคร เกรฟต์
Table of Contents
การ ผลัก ดัน ให้ มี เครื่องยนต์ จรวด เล็ก ๆ เพื่อ ทํา การ ทดลอง ไมโคร แกรฟอร า ติก เป็น งาน วิจัย ที่ สําคัญ ใน อวกาศ นัก วิทยาศาสตร์ และ วิศวกร พยายาม พัฒนา ระบบ ขับ เคลื่อน ที่ เล็ก กว่า และ มี ประสิทธิภาพ มาก กว่า พวก เขา ต้อง เจอ อุปสรรค ต่าง ๆ ที่ เกี่ยว ข้อง กับ การ ขยาย ตัว ของ กฎ ต่าง ๆ ของ วิศวกรรม การ ขยาย ตัว ของ ระบบ นิเวศ วิทยา และ การ ผลิต วัสดุ ที่ แม่นยํา เหล่า นี้ ต้อง ทํา งาน อย่าง มี ประสิทธิภาพ ใน สภาพ แวด ล้อม ที่ ไม่ เหมือน ใคร ซึ่ง พฤติกรรม ของ น้ํา, ความ ร้อน, และ การ เปลี่ยน แปลง ที่ แตก ต่าง กัน ไป จาก สภาพ แวด ล้อม การ เคลื่อน ที่ เป็น ไป ได้ ปัญหา เหล่า นี้ เป็น สิ่ง จําเป็น สําหรับ การ พัฒนา วัสดุ ต่าง ๆ ทาง วิทยาศาสตร์, ฟิสิกส์, และ การ พัฒนา ทาง ชีวภาพ บทความ นี้ จะ ช่วย ให้ รู้ ว่า วิศวกรรม และ วิธี แก้ ปัญหา เหล่า นี้ จะ ช่วย ให้ พวก เขา มี ความ สําเร็จ ได้ อย่าง ไร
การ กําจัด ความ ไม่ แน่นอน และ ความ ไม่ พอ ใจ
ความท้าทายพื้นฐานในการลดขนาดเครื่องยนต์จรวดให้น้อยที่สุด คือการรักษาความมีประสิทธิภาพและประสิทธิภาพที่มีประสิทธิภาพ เมื่อระบบทั้งหมดถูกลดเหลือเพียงเศษเสี้ยวของขนาดเดิม เครื่องยนต์จรวดอนุสรณ์นี้ขึ้นอยู่กับห้องที่ร้อนจัดขนาดใหญ่ และเครื่องทําความร้อนที่ขยายออกไป
ความ ยืดหยุ่น ของ แรง ดัน ใน สเกล เล็ก
ในห้องที่เผาไหม้เล็กน้อย เปลวไฟมีความไวสูงต่อการไหลของของเหลวจากเครื่องปรับอากาศและความร้อน เวลาพักอาศัยที่ลดต่ําของก๊าซขับเคลื่อนสามารถนําไปสู่การเผาผลาญที่ไม่สมบูรณ์ได้
เชื้อเพลิงส่งและผสม
การวัดและผสมของตัวขับเคลื่อนเป็นอุปสรรคอีกอย่าง เทคโนโลยีไมโคร-เมทัลคาน (MEM) เสนอเส้นทางการไหลของมวลนั้นเป็นลบ
การ จัด การ กับ เนื้อ เยื่อ ใน ระบบ ที่ ทํา ให้ กะทัดรัด
เครื่องยนต์จรวดขนาดเล็กสร้างความร้อนที่เข้มข้นภายในปริมาตรจํากัด และปราศจากการจัดการความร้อนที่เพียงพอ ส่วนประกอบสามารถล้มเหลวได้
ไมโคร เซ็ต เทรดเจอร์
วิธีแก้ปัญหาอย่างหนึ่งคือ การผนวกตัวแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดเล็กเข้าไปในโครงสร้างของเครื่องยนต์ อุปกรณ์เหล่านี้จะแพร่กระจายเข้าสู่ระบบหล่อเย็น --
วัสดุที่ทนทาน
วัสดุที่ทันสมัยนี้ยังมีความสําคัญยิ่ง เครื่องทําความร้อนและเครื่องยนต์อื่น ๆ อาจทําให้ร่างกายไม่แข็งแรงขึ้น เครื่องยนต์สามารถเปลี่ยนเป็นสารเซรามิค
สิ่ง ฝ่าย วัตถุ และ การ บํารุง รักษา
การลดปริมาณวัสดุที่ไม่เพียงแต่ทนความร้อนได้ แต่ยังต้องใช้น้ําหนักเบา ความอดทน และเข้ากันได้กับกระบวนการสร้างหลอดเลือดขนาดเล็ก
เซ รา ริก และ คอม พลูโตส
Catherrics เสนอความเสถียรของอุณหภูมิความร้อนที่เยี่ยมยอด แต่มีความยืดหยุ่นและมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวภายใต้ผลกระทบหรือแรงสั่นสะเทือน วัสดุประกอบการประกอบสารประกอบสารประกอบสารประกอบสารคาร์บอนไฟเบอร์หรือซิลิคอนคาร์ไบด์
อุปทานเพิ่มเติม สําหรับคอมเมกซ์ Goameriies
การผลิตแบบเพิ่มเติม (AM) ได้กลายเป็นตัวแปลงเกมสําหรับเครื่องยนต์ขนาดเล็ก เทคนิคในการคัดเลือกการละลายเลเซอร์ (SLM) และตัวอ่อนอิเล็กตรอน (EBM) อนุญาตให้การสร้างช่องทางปรับความเย็นภายในที่ซับซ้อนได้, ระบบฉีดฉีดน้ําที่ปรับโครงสร้างให้เล็กที่สุด, และสามารถปรับระบบฉีดน้ําให้พอดีได้ ซึ่งทําให้ระบบเร่งความเร็วและเร่งวงจรการพัฒนาได้อีกด้วย คอมโพเนชันเช่น [FTL] [0] [FT] [1] เครื่องปฏิกรณ์แบบจรวดขนาดใหญ่กว่า และระบบไมโครชิปที่มีขนาดเท่าเดิมนั้นยังมีการปรับปรุงระบบไมโครนิว-แล็กเซอร์ด้วย
การ ทดสอบ และ การ พิสูจน์ ความ ถูก ต้อง ใน ความ หลาก หลาย ของ จุลชีพ
ตรวจสอบประสิทธิภาพของเครื่องยนต์จรวดขนาดเล็ก ในเงื่อนไขที่ออกแบบสําหรับ -- ความไม่สมบูรณ์ -- เป็นความท้าทายที่สําคัญและปัญหาทางเทคนิค
ทิ้ง หอ ประชุม และ การ บิน แบบ ลาด ตระเวน
ไมโครกราวีชั่นแบบสั้น สามารถทํางานได้โดยใช้ระบบปรับอุณหภูมิของอุณหภูมิต่ํา โดยใช้ระบบส่งและพาราไดรน์บิน แต่แพลตฟอร์มเหล่านี้มีความเร็วจํากัดในไม่กี่วินาที สําหรับการทดลองการเผาผลาญแบบคงที่ของรัฐ ซึ่งมักไม่เพียงพอต่อการรักษาอุณหภูมิอุณหภูมิหรือค่าความเสถียรของอุณหภูมิที่ขับเคลื่อนได้ยาว
ออกแบบมุมสําหรับการพิมพ์
วิศวกรตอบสนองต่อการรับเครื่องจากสถาปัตยกรรมแบบปรับแต่งมา เครื่องยนต์ขนาดเล็กสามารถแบ่งออกเป็นระบบย่อยอิสระได้ เช่น เครื่องกําเนิดไฟฟ้า, ห้องรมควัน, และระบบจัดการความร้อน -- ที่ถูกทดสอบและปรับแต่งให้พอดี โดยแต่ละเครื่อง โครงสร้างนี้ยังลดความจําเป็นในการแทนที่และซ่อมแซมในวงโคจรได้อีกด้วย เช่น นักวิจัยอาจทดสอบการฉีดสารทดแทนแบบเต็มขนาดที่แตกต่างกัน 10 แบบ ในหอส่งน้ํา ก่อนที่จะรวมเข้ากับเครื่องปรับอากาศที่พร้อมใช้งานดีสุด
การ สังเกต เข้าใจ ใน อนาคต และ การ ปรับ ปรุง เทคโนโลยี
ขณะ ที่ การ ขับ เคลื่อน ทาง เคมี เป็น วิธี การ ที่ สําคัญ ที่ สุด ใน การ ขับ เคลื่อน วิธี อื่น และ วิธี ขับ เคลื่อน แบบ นวนิยาย กําลัง ได้ รับ แรง ผลัก ดัน จาก การ ใช้ ไมโคร แกรฟฟีต ซึ่ง ต้อง หลีก เลี่ยง แม้ แต่ การ ทํา ให้ เกิด การ ปน เปื้อน หรือ การ สั่น สะเทือน.
การขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าสําหรับไมโครทรัส
เครื่องขับเคลื่อนไฟฟ้า เช่น เครื่องขับเคลื่อนไฟฟ้าไอออน และเครื่องขับเคลื่อนไฟฟ้าที่ผลิตไฟฟ้าจากห้องโถง นําเสนอแรงผลักดันที่มีประสิทธิภาพสูงและมีประสิทธิภาพอย่างพิเศษ เครื่องขับเคลื่อนแบบจุลภาค เครื่องยนต์ขนาดเล็ก
ระบบ ผสม และ ระบบ โพร เพ ล็ อก ต์ เขียว
การขับเคลื่อนแบบไฮบริดรงค์, การรวมเมล็ดเชื้อเพลิงแข็งด้วยสารเหลว หรือสารอ็อกซิเดียมที่ก๊าซให้พลังงานที่ง่ายกว่า ความร้อนและรีเซ็ตที่มีประสิทธิภาพมากกว่า
รูปแบบการวน
การจําแนกเครื่องยนต์จรวดสําหรับการทดลองระดับจุลภาคนี้ยังคงเป็นความท้าทายด้านวิศวกรรมที่ต้องใช้มากที่สุดอย่างหนึ่ง ในวิทยาศาสตร์อวกาศสมัยใหม่ การจําแนกความเร็วและประสิทธิภาพ