高能固体推进剂药浆流动性的研究

采用测定浓悬浮体系稳态粘度的方法,研究了固体氧化剂HMX粒度级配和金属燃烧剂铝粉球形化对高能固体推进剂药浆流动性的影响,在固体含量为73％～75％的配方中,保持AP,Al含量及粒度分布不变,随着粗/细HMX比例的增加,体系的表观粘度下降,药浆流动性改善,在保持HMX和AP含量及粒度分布不变的情况下,用球形铝粉代替粒状铝粉,同样起到降低药浆表观粘度的作用,且中位径d_(50)越小越明显.同时观察到加入的燃速催化剂具有催化固化反应进行,使推进剂药浆的表观粘度不断增加的作用.进一步证实所加入的燃速催化剂与固化催化剂之间具有交互作用。     

二茂铁类燃速催化剂对含镁铝富燃料推进剂一次燃烧性能的影响研究

为了研究二茂铁类燃速催化剂对含镁铝富燃料推进剂一次燃烧性能的影响,设计了含不同种类、不同含量燃速催化剂的含镁铝富燃料推进剂配方,并对各配方的燃速、燃烧温度和爆热进行了测试。实验结果表明:叔丁基二茂铁、卡托辛和巴特辛均可明显提高含镁铝富燃料推进剂的燃速,其中巴特辛对含镁铝富燃料推进剂的燃速提升效果最为明显;加入叔丁基二茂铁和卡托辛后,含镁铝富燃料推进剂的燃速指数基本不变,但加入巴特辛后,推进剂的燃速与压强的关系背离指数关系;三种二茂铁类燃速催化剂均可通过提高一次燃烧过程中燃料和氧化剂的混合程度,使得推进剂的燃烧温度和放热量提高,其中巴特辛的效果最为明显。     

燃速催化剂在固体推进剂中的应用研究

总结了近10年来燃速催化剂在固体推进剂中的应用研究现状,指出了燃速催化剂研究的发展方向以及纳米燃速催化剂在固体推进剂中的应用前景。     

降低NEPE推进剂压力指数的研究

通过简易落球法测固化时间和用恒压靶线法测燃速,对固体含量为73％的NEPE推进剂进行了燃速催化剂的筛选研究.从催化剂的使用期、相容性和降压力指数两方面进行了试验,获得了一种无机铅盐与一种有机铅盐分别与碳黑复合使用的复合催化剂,其使用期和相容性都可满足要求,并可使所试验配方的压力指数从0.82降至0.60.另一组含铅的复合催化剂可使NEPE推进剂燃速有明显提高.同时,对有关催化剂的作用机理进行了初步探索。     

降低NEPE推进剂燃速压强指数的新型催化剂

研究了ＮＥＰＥ推进剂降低燃速压强指数新型催化剂的合成与分析、热分析与其对ＨＭＸ常压热分解的催化作用和与ＮＥＰＥ各组分的相容性．对固化催化作用及对推进剂燃烧性能的影响．新合成的含铅燃速催化剂，如ＣＡＰ和ＴＡＰ等，能使ＮＥＰＥ推进剂的压强指数ｎ降至０．５８，其相容性好，对推进剂的力学性能无不良影响．     

RDX-CMDB推进剂低压燃烧性能研究

用燃速测试研究了燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)、燃烧稳定剂(Ca CO3、Ti O2、Mg O及Al2O3)以及RDX粒径(7μm、21μm和45μm)对RDX-CMDB推进剂在低压下[(1~5)MPa]燃烧性能的影响。结果表明,复配体系的燃烧催化剂可有效提高RDX-CMDB推进剂的燃速并降低其压强指数,推进剂燃速随RDX粒径增大而提高,Ca CO3可提高推进剂燃速,Ti O2、Mg O和Al2O3会导致推进剂燃速降低。     

交联改性双基推进剂（XLDB）燃烧性能的改善及机理研究

通过复合改性双基推进剂（ＣＭＤＢ）与含缩二脲型二异氰酸酯（Ｎ－１００）、四氢呋喃一环氧乙烷共聚醚（ＰＴＥ）的ＸＬＤＢ燃烧性能的对比研究，利用电子能谱（ＥＳＣＡ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、燃烧火焰结构等仪器分析方法，探讨了ＸＬＤＢ燃速压力指数升高的原因。并通过改变催化剂或交联剂降低了该推进剂的燃速压力指数，改善了燃烧性能。     

草酸铵对改性双基推进剂燃烧及能量性能影响研究

采用最小自由能法进行理论计算,研究了草酸铵含量对改性双基推进剂的热力学参数影响。结果表明,当草酸铵质量分数从0提高到8%时,推进剂的理论比冲Isp下降了4.58%;理论特征速度C*和燃烧室温度Tc则分别下降了70.9 m·s-1和21 K;而燃气平均分子量则有所提高,这些变化趋势具有很好的线性相关性。采用靶线法测量了含草酸铵的改性双基推进剂在2~18 MPa下的线燃速。结果表明,草酸铵有效降低了改性双基推进剂(CMDB)的燃速;且在低压下(2~10 MPa)的降速效果要好于高压(10~18 MPa),压力指数也随着草酸铵含量的提高而变高。     

燃速催化剂对NEPE固体推进剂能量和压强指数的影响

分析了燃速催化剂对NEPE高能固体推进剂理论比冲和燃速压强指数的影响.在固体含量为68.4％～74.9％的范围内,观察到随着固体氧化剂和金属燃烧剂含量的增加,标准理论比冲(I_(ss)~°)从2660.0N.s/kg增至2682.7N.s/kg.如加入1.52％～2.05％的燃速催化剂.则I_(ss)~°下降为2640.5～2660.0,采用复合燃速催化剂可使推进剂的燃速压强指数降至0.655～0.716,其含量不应低于1.5％～2.1％。     

复合推进剂低压燃烧性能测试研究

采用高速摄影燃速测试系统和真空箱-非壅塞燃气发生器测试系统实现了HTPB(端羟基聚丁二烯)复合推进剂低压平均燃速测试和不稳定燃烧测试。由测试结果得出AP(高氯酸铵)总含量、AP平均粒径、催化剂对平均燃速的影响规律以及AP总含量、AP平均粒径、平均燃速对推进剂低压不稳定燃烧的影响规律。     

膨化硝酸铵在硝胺发射药中的应用

该文研究了添加膨化酸铵（ＥＡＮ）对硝胺发射药的燃速性能及力学性能的影响,使用ＳＥＭ手段观察了断口试样的微观形态,结果表明,ＥＡＮ颗粒的引入破坏了基体的连续性,产生了大量的内界面,从而增大了低温燃烧时的有效燃面,而高温燃烧时由于ＥＡＮ特性结构受火药基体的热胀挤压减少了有效燃面,这样使不同温度下的燃速趋于一致,从而导致硝胺发射药温度系数的降低。     

燃速低温感的高能硝胺发射药研究

利用差示扫描量热法和密闭爆发器测试方法对含有NX燃速改良剂的高能硝胺发射药的热分解和燃烧性能及燃速温度系数进行研究。研究结果表明，NX燃速改良剂对改善硝胺发射药的燃烧性能和降低燃速温度系数有很好的效果。     

非平衡等离子体对CH4／空气混合物燃烧的影响

为了研究非平衡等离子体的助燃作用,以CH4/空气混合气为燃料,对单管燃烧器中的燃烧过程进行了数值研究。在3种电离度条件下,分析了非平衡等离子体中起主要作用的活性粒子(O,H)和活性基(OH)对CH4/空气混合气燃烧的影响。计算结果发现,与传统燃烧技术相比,等离子体可以提供燃烧开始的自由基,加快连锁反应的进行,从而提高燃烧温度、降低污染物排放,等离子体助燃技术还可以改善燃烧室出口流场(包括温度场和速度场)的分布。     

低燃速无烟RDX-CMDB推进剂燃烧性能

采用“燃速-靶线法”研究聚甲醛(POM)、蔗糖八醋酸酯(SOA)及其不同质量比的(POM+SOA)混合物对无烟RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响,同时研究了两种复合燃烧催化剂F-pb/ W-Cu和E-pb/ W-Cu)对含POM+ SOA的RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明, 配方中分别添加8%的POM或SOA,POM使10 MPa下燃速由10.87 mm.s_-1降至6.47 mm.s_-1,SOA 使10 MPa下燃速由10.87 mm.s_-1降至4.73 mm.s_-1;当POM和SOA的质量比为5:3混合使用时, 6MPa～15MPa下推进剂压强指数降至0.49;铅盐F-pb/铜盐W-Cu催化剂使低燃速RDX-CMDB推进剂6MPa～15MPa下的压强指数由未添加催化剂时的0.65降至0.12,在中压8～10MPa下燃烧出现麦撒效应。     

现代内燃机发展趋势及新技术

全面介绍了当代内燃机发展趋势，以及目前采用的新技术     

Combustion characteristics and kinetics of anthracite with added chlorine

The combustion process of Yangquan anthracite (YQ) with the addition of 0.045wt%, 0.211wt%, 1.026wt%, and 2.982wt% chlorine was investigated using a thermogravimetric method from an ambient temperature to 1173 K in an air atmosphere. Results show that the YQ combustion characteristics are not significantly affected by an increase in chlorine content. Data acquired for combustion conversion are then further processed for kinetic analysis. Average apparent activation energies determined using the model-free method (specifically the KAS method) are 103.025, 110.250, 99.906, and 110.641 kJ/mol, respectively, and the optimal kinetic model for describing the combustion process of chlorine-containing YQ is the nucleation kinetic model, as determined by the z(α) master plot method. The mechanism function of the nucleation kinetic model is then employed to estimate the pre-exponential factor, by making use of the compensation effect. The kinetic models to describe chlorine-containing YQ combustion are thus obtained through advanced determination of the optimal mechanism function, average apparent activation energy, and the pre-exponential factor.     

生物质燃烧特性与动力学分析

为丰富农林业生物质利用方式,通过热重分析法研究生物质在不同条件下的燃烧特性及其动力学特性。研究表明,不同生物质燃烧特性明显不同。稻壳经不同温度水洗后综合燃烧特性指数增加,最大燃烧速率提高6.0~7.6 %/min,燃烧活化能高于原样,且在一定范围内水洗温度越高,焦炭燃烧阶段活化能越小;提高升温速率,生物质的着火温度、燃尽温度、残余率、最大燃烧速率及综合燃烧特性指数提高;生物质的燃烧反应遵循一级反应动力学模型,相关系数达0.955以上,挥发分析出燃烧阶段活化能均大于焦炭燃烧阶段。该实验结果可为生物质在火力发电行业应用提供参考。