4-متورم شدن(Swelling)
از آنجا که ژل در تورم با پیوند های فیزیکی تشکیل می شود،معمولاً ازاین نوع ژل ها در پیشرا نه های ژلی استفاده می شود.از جالب ترین خواص ژل ها،ویژگی مکانیکی آنها بویژه الاستیسیته (Elasticity) وداشتن تنش برشی بحرانی است.علاوه بر این می توان به حافظه داشتن ژل ها،داشتن رفتار کریستالی،نا همسان گرد (Anisotropy) بودن آنها،خاصیت سینرسیس( sis Synere) (رها شدن خود بخودی مایع ازژل)، باقی ماندن مایع در آن با وجود خشک شدن اشاره کرد.همچنین دما،غلظت و(PH) از پارامتر های تأثیر گذار بر ژل ها هستند.
از مکانیک سیالات داریم:که ژل ها رفتاری چون سیال غیر نیوتنی والبته وابسته به زمان دارند.عموما پیشرا نه های ژل سیال های رقیق شونده گی برشی هستند (Shear Thinig Fluids=یعنی ویسکوزیته آنها با افزایش تنش برشی کاهش میابد) و دارای خاصیت تیکسو تروپیک (یعنی ویسکوزیته آنهابا زمان در تنش برشی ثابت کاهش پیدا می کند). انگیزه ای که برای توسعه پیشرانه های ژل دنبال می شود به این دلیل است که عملکرد پر انرژی بالای سوخت های با فلز پوشانی شده (Metallizied Fuels) در سیستم های پیشرانه های دو گانه قابل مقایسه با سوخت های هیدروکربنی وسوخت های با غیر فلز پوشانی شده می باشد.
خاصیت و ویژگی کلوییدی ژل ها با اضافه کردن ذرات فلزی به این نوع پیشرانه ها می تواند درون شبکه (Matrix) پیشرانه بصورت ذرات معلق باشند که این امر باعث افزایش انرژی و دانسیته انرژی و ایمنی می شوند واز طرف دیگر خاصیت های ویسکو الاستیک ،سرریز کردن ونشتی ناگهانی کاهش پیدا می کند.
پیشرانه ژل در طی ذخیره سازی ما نند جامدات ویسکوالالستیک رفتار می کند. ودر طی فرآیند خوراک دهی ویسکوزیته شان در بازه ای از میعان (Liquefaction) تحت تنش برشی کاهش پیدا می کند. سرانجام آنها بصورت پودر در می آیند و مانند مایعات می سوزند
2-2-مزایا و معایب های پیشرانه های ژ ل درمقایسه با پیشرانه های مایع وجامد
ایده افزودن پودر فلزی به سوخت مایع را اولین بار اوگک سنگر در افزودن پودرآلومینیوم به سوخت زل به کاربرد.این سوخت ها،سوسپانسیون هایی از ذرات فلز یا ترکیباتی از فلز در سوخت های مایع مناسب بوده که ایجاد حرارت سوختی بالا می کنند افزودن مواد جا مد به پیشرانه های مایع با مشکلاتی همرا بود، زیرا به محض افزایش پودر فلزی به مایع ،ته نشینی ذرات نیز شروع می شد .برای بکارگیری سیستم های پیشرا نه حاوی پودر فلزی استفاده از روش سوسپانسیون، بافرض پایداری مکانیکی روش مناسب تری نسبت به سایر روشها بود.
برای پایداری مکانیکی (4)روش پیشنهاد گردیده است:
1-کاربرد فلزات بصورت سل (Sol) که غیر عملی است زیرا بسیار گران قیمت ،سمی وخطر ناک است.
2-استفاده از مایعی که دانسیته آن برابر با فلز جامد باشد ..
3-امولسیو ن کردن فلز در داخل مایع .
4-ژل کردن مایع حامل
مزایای که باژل سازی پیشرانه های مایع بدست میآید عبارتنداز:
1-کیفیت پیشرانه بعلت وجود پودر فلزی از نظر گرمازا بودن ( سوختن ) بطور قابل توجهی افزایش می یابد.
2-کار کردن،بسته بندی ،انبار کردن وحمل ونقل آنها آسانتر است.
3-ژل کردن پیشرانه مایع به دلیل ایجاد خاصیت ویسکو الاستیک از خطرات تراوش ورسوخ مایع جلوگیری کرده ،تلف شدن از راه تبخیر را به حداقل می رساند.از آنجا که بسیاری از پیشرانه های مایع سمی هستند، ژل کردن ایمنی مطلوب رابه ما خواهد داد.
4-پیشرانه ژل شده را می توان در موتور های موشک که در جاذبه صفر شروع به کار می کنند، استفاده نمود.زیرا ژل تحت شتاپ های جزیی پراکنده نمیشود.
5-در طول مدت پرواز دراز مدت موشک با بکار بردن پیشرانه ژل،انتقال حرارت از دیواره تانک گرم به پیشرانه ای که در جه حرارت آن کم است کاهش می یابد.
6-ژل کردن پیشرانه ،از تکان خوردن سوخت مایع (Sloshing)در تانک های سوخت جلوگیری می کند،که این مشکل در مایعات سبب بهم خوردن تعادل موشک می شود.
7-پیشرانه ژل حاوی پودر فلزی باعث کوچک شدن اندازه ای موشک می شود.زیرا به این طریق خصوصیات احتراق بهبود یافته ونسبت اکسید کننده به سوخت ،کاهش می یابد واز طرف دیگر دانسیته سوخت نیز افزایش یافته واز مهمتر،حاصل ضرب ایمپالس ویژه و دانسیته افزایش می یابد،که این فا کتور نسبت مستقیم با برد موشک دارد.
8-ذرات جامد پر انرژی به صورت همگن در درون ژل ها با زمان ماندگاری طولانی (حدود 20سال)معلق می ماند.
9-کنترل سرعت سوختن در پیشرانه های ژل ،آسانتر است.