铝粉浓度对汽油-纳米铝粉悬浮液滴多相爆轰影响的一维数值计算

采用带化学反应的一维多相流模型,运用CE/SE数值计算方法和处理源项的四阶龙格-库塔方法对爆轰管内汽油/纳米铝粉悬浮液滴、空气混合物的多相爆轰过程进行了数值模拟,讨论了悬浮液滴中纳米铝粉浓度对爆轰参数及燃烧转爆轰过程的影响。数值结果表明,添加纳米铝粉后,稳定传播的爆轰波速度变大;随着纳米铝粉浓度的增加,爆轰波压力峰值与...     

超细硼粉粒径对硼粉/AP复合物热性能影响

为了促进高能硼粉在固体推进剂中能量的充分释放,研究了粒径对超细硼粉的热性能的影响。采用行星磨对硼粉进行超细粉碎,制备了粒径分布均匀、粒径大小不同的超细硼粉。对超细硼粉与高氯酸铵(AP)的复合物进行热分析,发现复合物的热分解峰温度较纯AP的降低不明显。但复合物的表观分解热随硼粉的粒径减小有明显增加,最多增加到原料硼粉复合物的28.4倍。复合物中硼粉的热失重率也随粒径的减小而增加,最多达原料硼粉的9.7倍。     

二氧化硅改性后超疏水性质的粒径效应研究

本文采用水热法对不同粒径的SiO_2进行改性,获得了低表面能的超疏水材料。研究了粒径对超疏水性能的影响,并通过傅立叶变换红外光谱仪、场发射扫描电子显微镜、X射线衍射和接触角测量仪对材料的表面形貌和润湿性进行了分析。结果表明:改性后的SiO_2疏水性增强。而且粒径越小,材料表面越粗糙,疏水性越强。纳米级SiO_2改性后疏水性远高于微米级SiO_2,其静态接触角可达到158.0°±5.4°,滚动角小于2°。超疏水材料具有广阔应用前景。     

某整体式助推器推进剂配方力学性能研究

针对整体式助推器对推进剂力学性能的技术指标，采用高分子量，低粘度HTPB预聚物与高性能键合剂，较系统地研究了该推进剂配方力学性能的影响规律，研究表明，HTPB分子量，键合剂BA，固化参数RT,铝粉粒度对该推进剂配方的力学性能有显著影响。     

Al/HMX复合含能材料的制备及其燃烧特征参数研究

奥克托今(HMX)包覆铝粉(Al)能够有效降低Al的团聚烧结现象并改善其能量释放效率。采用物理混合法、溶剂-反溶剂法和溶剂蒸发诱导自组装法分别制备了三种不同结构的Al/HMX-1、Al/HMX-2和Al/HMX-3复合含能材料。相较于Al/HMX-1和Al/HMX-2,Al/HMX-3复合材料为球形包覆结构,D₅₀为6.651μm,各组分均匀分布。Al/HMX-3复合材料具备最优的热分解性能,其HMX的分解峰温降低到264.3℃,比Al/HMX-1和Al/HMX-2分别降低了～20.0℃和～19.2℃。燃烧性能分析表明,Al/HMX-3复合样品的燃烧更剧烈,团聚烧结现象降低,具有最高的燃烧热和燃烧温度。通过HMX均匀的包覆,HMX分解及时为Al燃烧提供氧化性气体“牢笼”促进Al氧化,并减少Al颗粒之间的相互碰撞导致的团聚。因此,燃烧性能和能量释放效率得到大幅度提升。     

镁粉与二氧化碳动态点火燃烧特性数值研究

Mg粉/CO₂粉末发动机是火星探测中较为理想的原位资源利用方案,为了掌握Mg/CO₂粉末发动机稳定点火燃烧特性,在考虑氧化层厚度对Mg颗粒熄火影响的基础上,基于涡耗散/有限速率模型建立了点火燃烧模型,并应用数值计算方法研究了Mg粉颗粒粒径（5μm, 10μm, 15μm, 20μm和25μm）、入口预混气流雷诺数（1500, 2000, 2500, 3000和3500）和CO₂/Mg氧燃比（0.5, 1, 1.5, 2和2.5）对Mg粉/CO₂动态点火燃烧的影响。计算结果表明：雷诺数和氧燃比恒定时,随着粒径从5μm增加到10μm,平均温度升高,平均点火时间延长,燃烧效率增加;随着粒径从10μm增加到25μm,平均温度降低,平均点火时间延长,燃烧效率减少。粒径和氧燃比恒定时,平均温度随雷诺数增加而下降;平均点火时间和燃烧效率随雷诺数增加基本不变。粒径和雷诺数恒定,随着氧燃比从0.5增大到1.5,平均温度升高;随着氧燃比从1.5增大到2.5,平均温度下降;平均点火时间和燃烧效率随氧燃比增大基本不变。     

离轴全息成像测量三维气动旋流低温雾化场

为研究低油温工况下气动旋流雾化喷嘴近场雾化特性,建立了25 kHz皮秒脉冲激光离轴全息系统,对1 kPa气压、0.03 MPa油压和–40～28 ℃油温工况下喷嘴下游30 mm内近场雾化过程进行了三维可视化测试。实验获取了包含非球形液滴的近喷嘴雾化场清晰图像,记录了液膜袋状破碎与液丝分解等典型雾化动态过程。通过颗粒识别与定位,获取了雾化场中尺寸30～1500 μm的液滴粒径及三维位置,统计得到雾化场索特平均直径（SMD）的三维分布信息。研究发现:在气压1 kPa、油压0.03 MPa工况下,液滴粒径主要分布在200 μm以内,其中30～40 μm粒径占比最高,均在15%以上;三维粒径分布表现为雾锥中央粒径较大,边缘区域粒径较小;油温降低对雾化效果恶化显著,使雾锥体积缩小、雾化液滴密度降低且均匀性下降;油温从28 ℃降至–20 ℃时,下游截面中心粒径从300 μm左右增大至450 μm以上,局部大于650 μm;–40 ℃时,喷嘴下游出现大型液柱与多枝状液膜、液丝结构,燃油分解破碎距离进一步延长。实验结果证实了高速离轴全息技术在低油温工况下喷嘴近场雾化特性三维可视化诊断中的可行性,获取的雾化场三维参数可为喷嘴结构设计优化及雾化模型研究提供数据参考。     

含纳米铝液体燃料的单液滴燃烧特性实验研究

利用高速摄影系统,采用SiC细丝悬挂方式,在开放环境下开展了纯煤油、煤油/油酸(OA)、煤油/纳米铝粉及煤油/油酸/纳米铝粉四种液体燃料的单液滴燃烧试验。拍摄了四种燃料的单液滴燃烧过程,分别获得了四种液滴的形态变化过程及火焰信息等,分析了纳米铝粉及油酸对含纳米铝液体燃料单液滴燃烧过程的影响规律。通过对比发现,四种液滴的前期燃烧过程基本满足d2定律;添加油酸使煤油液滴稳定燃烧阶段燃烧速率变小,但油酸导致液滴出现微爆现象,此阶段煤油消耗速度加快,总燃烧时间缩短18%;添加纳米铝粉使煤油液滴吸收辐射能力增强,燃烧速率增大20%;液滴微爆时部分纳米铝粉会喷出,剩余纳米铝粉在煤油消耗殆尽后聚集在一起燃烧发出强光;由于微爆现象的影响,液滴燃烧火焰形貌与强度分布不再稳定。     

影响A(D)C发泡剂粒径因素的探讨

A(D)C发泡剂的粒径对其发泡速度以及发气量等产生很大影响，通过在联二脲氧化阶段的反应温度、催化刑的加入量、添加不同的表面活性剂等的研究，探索出影响A(D)C发泡剂的粒径的规律，以适应市场的不同需求。