伴隨環(huán)境問題的逐漸惡化,開發(fā)環(huán)保推進劑一直是業(yè)界目標。其中,二硝酰胺銨基推進劑(ADN)作為一種綠色、無污染的高比沖推進劑,受到了世界各國的廣泛關注。同時凝膠推進劑與液體相比,它能長期存儲、不易泄露且在儲箱中不晃動,在發(fā)生碰撞時表現(xiàn)不敏感。而與固體推進劑比較時,又可實現(xiàn)推力可調,多次啟動,且比沖相對較高,儲存、運輸和維護時都很方便,應用前景廣泛。目前針對ADN的凝膠態(tài)研究較少,沒有一個全面的數據支持與特性分析,同時凝膠流體的數值計算模型、霧化效果等都是研究熱門仍有許多值得研究的點。為了拓寬ADN的應用領域,填補這方面的空白,本文采用數值模擬與實驗相結合的方法,針對ADN/水基凝膠推進劑進行流變及霧化特性研究,主要包括以下內容:首先,根據本文的研究目的,建立了 ADN/水基凝膠推進劑試驗系統(tǒng)。選擇合適凝膠劑,進行ADN/水基凝膠的制備,制備出不同濃度的凝膠推進劑。利用旋轉粘度儀測量凝膠粘度,通過數學求解得到流變指數和粘度系數。之后根據霧化實驗要求,設計加工了互擊、旋流噴嘴以及儲液罐等結構,搭建管路系統(tǒng),最終建立整個霧化試驗系統(tǒng)。綜合考慮研究進展,依據本文的研究目的,設計旋流霧化及互擊霧化...

【文章頁數】：102 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 ADN及凝膠推進劑研究現(xiàn)狀
        1.2.2 非牛頓流體流變特性及其對霧化影響
        1.2.3 互擊噴嘴的噴霧特性研究現(xiàn)狀
        1.2.4 旋流噴嘴的噴霧特性研究現(xiàn)狀
    1.3 論文選題目的
    1.4 論文研究內容
2 ADN/水基凝膠推進劑實驗系統(tǒng)建立
    2.1 引言
    2.2 ADN凝膠制備及粘度計算
    2.3 ADN/水基凝膠推進劑霧化實驗臺設計及系統(tǒng)介紹
        2.3.1 離心式噴嘴結構設計
        2.3.2 互擊式噴嘴結構設計
        2.3.3 儲液箱結構設計
        2.3.4 霧化實驗系統(tǒng)介紹
    2.4 ADN/水基凝膠霧化實驗方案
        2.4.1 旋流霧化實驗方案設計
        2.4.2 互擊霧化實驗方案設計
    2.5 霧化特性參數提取方法
    2.6 本章小結
3 ADN/水基凝膠推進劑流變特性研究
    3.1 引言
    3.2 數學模型建立
        3.2.1 流動本構方程
        3.2.2 流動控制方程組
        3.2.3 流體粘度
        3.2.4 屈服應力
    3.3 數值方法與驗證
        3.3.1 物理模型
        3.3.2 網格及邊界條件
        3.3.3 數值算例驗證
    3.4 流變計算結果與分析
        3.4.1 收縮圓管長度對流變影響
        3.4.2 收斂角度對流變影響
        3.4.3 突縮突擴管對流變影響
    3.5 本章小結
4 噴射壓力對ADN/水基凝膠推進劑旋流霧化特性的影響
    4.1 引言
    4.2 噴射壓力對旋流噴霧形態(tài)的影響
    4.3 噴射壓力對旋流噴霧錐角的影響
    4.4 噴射壓力對旋流液膜破碎長度的影響
    4.5 噴射壓力對液滴粒徑及尺寸分布的影響
    4.6 本章小結
5 噴射系統(tǒng)參數對ADN/水基凝膠推進劑互擊霧化特性的影響
    5.1 引言
    5.2 噴射系統(tǒng)參數對噴霧形態(tài)的影響的分析
        5.2.1 噴射壓力對互擊噴霧形態(tài)的影響分析
        5.2.2 噴孔直徑對互擊噴霧形態(tài)的影響分析
        5.2.3 撞擊角度對互擊噴霧形態(tài)的影響分析
    5.3 噴射系統(tǒng)參數對噴霧錐角的影響
        5.3.1 噴孔直徑對互擊噴霧錐角影響的分析
        5.3.2 噴射壓力對互擊噴霧錐角影響的分析
        5.3.3 撞擊角度對互擊噴霧錐角的影響分析
    5.4 噴射系統(tǒng)參數對液膜破裂長度的影響
        5.4.1 噴孔直徑對互擊液膜破裂長度影響的分析
        5.4.2 噴射壓力對互擊液膜破裂長度影響的分析
        5.4.3 撞擊角度對液膜破裂長度的影響分析
    5.5 互擊霧化與旋流霧化的霧化效果對比
    5.6 本章小結
6 全文總結與展望
    6.1 全文總結
    6.2 工作展望
參考文獻
作者簡歷及攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
學位論文數據集



本文編號：3753593