Al/AP粉末發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用超細(xì)鋁（Al）粉顆粒作為燃料及高氯酸銨（AP）粉末作為氧化劑的高能動(dòng)力裝置,具有推力可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),在民用及軍事領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用了數(shù)值仿真與試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)粉末的非同軸式冷態(tài)噴注供給、發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流場(chǎng)特性、粉末顆粒燃燒特性以及Al/AP非同軸式粉末發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火可行性進(jìn)行了研究,具體工作如下:（1）Al/AP粉末非同軸式噴注摻混過程的數(shù)值模擬。通過數(shù)值模擬得到了粉末顆粒在燃燒室內(nèi)的分布情況,研究了不同構(gòu)型燃燒室內(nèi)的顆粒相分布特點(diǎn)、不同直徑鋁顆粒進(jìn)入燃燒室后的流動(dòng)特征。計(jì)算結(jié)果表明:粉末顆粒直徑越小,顆粒的隨流性越好,粉末顆粒在徑向上的擴(kuò)散作用就越強(qiáng),有利于粉末在整個(gè)燃燒室的離散與摻混。安裝隔板后,隔板各節(jié)的凹槽內(nèi)會(huì)產(chǎn)生回流區(qū)域,粉末受到凹槽內(nèi)的氣流卷吸作用,延長(zhǎng)了下游顆粒在燃燒室內(nèi)的滯留時(shí)間;對(duì)于安裝了火焰穩(wěn)定器的燃燒室,粉末在火焰穩(wěn)定器下游摻混并呈螺旋狀前進(jìn),粉末流化及離散效果較好。（2）非同軸式Al/AP粉末發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)燃燒過程數(shù)值模擬。研究了顆粒粒徑、流化氣質(zhì)量流量、顆粒質(zhì)量流量比、燃燒室構(gòu)型等不同因素對(duì)溫度分布、顆粒燃燒效率、組... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

粉末燃料供應(yīng)裝置示意圖

1緒論碩士學(xué)位論文2目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)Al/AP粉末火箭發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究中，粉末的噴注方式較為單一，均為雙組元經(jīng)過預(yù)混合后噴注，同軸式預(yù)混合噴注能夠提高顆粒的燃燒效率，使得顆粒預(yù)混比例接近單相燃燒時(shí)氧燃比，但是粉末的預(yù)混合段增加了發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，且預(yù)混噴注時(shí)在燃燒室壓力較高時(shí)容易出現(xiàn)火焰的回傳發(fā)生危險(xiǎn)。為了簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)提高安全性，本文開展了Al/AP非同軸式粉末發(fā)動(dòng)機(jī)的粉末噴注方式與粉末燃燒的理論與實(shí)驗(yàn)研究，分析了Al/AP粉末發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒噴注質(zhì)量流量比、燃燒室構(gòu)型、流化氣質(zhì)量流量等因素對(duì)燃燒室流動(dòng)特性的影響，為今后非同軸式Al/AP粉末發(fā)動(dòng)機(jī)的工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)。1.2粉末發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)粉末發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究方向主要集中在三個(gè)方面：（1）粉末的預(yù)處理與裝填技術(shù)；（2）粉末供給與輸送技術(shù)；（3）粉末的噴注燃燒與火焰穩(wěn)定。粉末火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一般由粉末燃料供應(yīng)裝置與粉末燃燒部分組成，如圖1.1、1.2、1.3所示。圖1.1粉末燃料供應(yīng)裝置示意圖圖1.2粉末燃料燃燒部分示意圖圖1.3粉末發(fā)動(dòng)機(jī)整體示意圖

1緒論碩士學(xué)位論文2目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)Al/AP粉末火箭發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究中，粉末的噴注方式較為單一，均為雙組元經(jīng)過預(yù)混合后噴注，同軸式預(yù)混合噴注能夠提高顆粒的燃燒效率，使得顆粒預(yù)混比例接近單相燃燒時(shí)氧燃比，但是粉末的預(yù)混合段增加了發(fā)動(dòng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，且預(yù)混噴注時(shí)在燃燒室壓力較高時(shí)容易出現(xiàn)火焰的回傳發(fā)生危險(xiǎn)。為了簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)提高安全性，本文開展了Al/AP非同軸式粉末發(fā)動(dòng)機(jī)的粉末噴注方式與粉末燃燒的理論與實(shí)驗(yàn)研究，分析了Al/AP粉末發(fā)動(dòng)機(jī)的顆粒噴注質(zhì)量流量比、燃燒室構(gòu)型、流化氣質(zhì)量流量等因素對(duì)燃燒室流動(dòng)特性的影響，為今后非同軸式Al/AP粉末發(fā)動(dòng)機(jī)的工程化應(yīng)用提供理論依據(jù)。1.2粉末發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)粉末發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究方向主要集中在三個(gè)方面：（1）粉末的預(yù)處理與裝填技術(shù)；（2）粉末供給與輸送技術(shù)；（3）粉末的噴注燃燒與火焰穩(wěn)定。粉末火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一般由粉末燃料供應(yīng)裝置與粉末燃燒部分組成，如圖1.1、1.2、1.3所示。圖1.1粉末燃料供應(yīng)裝置示意圖圖1.2粉末燃料燃燒部分示意圖圖1.3粉末發(fā)動(dòng)機(jī)整體示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]Al/AP粉末推進(jìn)劑點(diǎn)火燃燒及層流火焰?zhèn)鞑ツＰ脱芯縖D]. 鄧哲.西北工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]金屬粉末燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)研究[D]. 許一楠.哈爾濱工程大學(xué) 2018
[2]粉末沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)系統(tǒng)研究[D]. 韓超.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006



本文編號(hào)：3098714