通過研究AP/HTPB推進劑燃燒模型可以對其各組分的消耗情況,以及推進劑燃燒時的化學(xué)反應(yīng)機理有更清晰的認(rèn)識,為解決燃速調(diào)節(jié)和配方設(shè)計問題提供支持。通過建立一維三相燃燒模型,分別采用Hawkins的1步反應(yīng)機理以及Jeppson的8步反應(yīng)機理進行模擬計算,得到了推進劑燃燒表面凝聚相區(qū)的溫度和組分分布,發(fā)現(xiàn)采用Jeppson的8步反應(yīng)機理,可得到凝聚相區(qū)域的組分演化大致要經(jīng)歷分解反應(yīng)、分解產(chǎn)物與組分反應(yīng)以及分解產(chǎn)物間發(fā)生反應(yīng)三個反應(yīng)階段;而對于Hawkins的1步反應(yīng)機理,分析了不同的質(zhì)量流量、壓強、推進劑配方中的Al粉含量對凝聚相區(qū)燃燒反應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn)Al粉含量對反應(yīng)速率影響顯著。 

【文章來源】：固體火箭技術(shù). 2020,43(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

Jeppson提出的推進劑燃燒三相模型[4]

圖3和圖4的橫軸為凝聚相區(qū)內(nèi)某位置與固相區(qū)的距離，圖4(a)和圖4(b)分別為凝聚相區(qū)中反應(yīng)物AP和HTPB的絕對質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化情況。氣相產(chǎn)物生成速率和凝聚相區(qū)厚度受不同反應(yīng)機理影響，由圖3可看出，機理A相比機理B計算得到的凝聚相區(qū)厚度更大，說明采用機理A反應(yīng)生成氣相產(chǎn)物的速率更緩慢，導(dǎo)致空化比在距離固相表面更遠的位置才達到上限。而在一維空間上，兩種機理計算得到的溫度分布幾乎相同，這是由于推進劑分解產(chǎn)生的物質(zhì)會向氣相區(qū)移動，且化學(xué)反應(yīng)主要集中在遠離凝聚相區(qū)的氣相區(qū)，因此凝聚相區(qū)中溫度分布受氣相區(qū)中傳遞過來的溫度影響較大。由圖3可看出，溫度隨著凝聚相區(qū)厚度增加，逐漸靠近氣相區(qū)而逐漸升高，但從中也發(fā)現(xiàn)不同反應(yīng)機理下溫度分布相差極小。圖3 不同機理下溫度分布對比

不同機理下溫度分布對比


本文編號：3548165