【摘要】：本文以復(fù)合固體推進劑中鋁顆粒燃燒為背景,數(shù)值模擬了鋁的燃燒特性。主要研究的內(nèi)容如下:(1)基于鋁與氧詳細的反應(yīng)機理,建立了鋁/氧零維均質(zhì)氣相反應(yīng)模型,通過數(shù)值計算,分析了鋁與氧反應(yīng)的主要機理在反應(yīng)過程中的作用;研究了鋁與氧在密閉環(huán)境中參與反應(yīng)的物質(zhì)組分的變化,研究了環(huán)境壓力和溫度分別對反應(yīng)進程的影響,得到了反應(yīng)平衡時間分別與環(huán)境壓力和溫度的關(guān)系。(2)基于鋁與水詳細的反應(yīng)機理,運用零維均質(zhì)氣相反應(yīng)模型,分析了鋁與水主要機理在反應(yīng)過程中的作用;研究了鋁與水在密閉環(huán)境中參與反應(yīng)的物質(zhì)組分的變化,研究了環(huán)境壓力和溫度分別對反應(yīng)進程的影響,得到了反應(yīng)平衡時間分別與環(huán)境壓力和溫度的關(guān)系。(3)通過建立鋁顆粒的點火模型,模擬固體推進劑的點火環(huán)境,研究了溫度以及鋁顆粒的粒徑大小分別對鋁顆粒的點火過程中顆粒熔化時間、組分的變化以及點火時間的影響。(4)通過分析現(xiàn)有的鋁顆粒的燃燒模型以及理論研究,建立了鋁/氧一維穩(wěn)態(tài)燃燒模型。計算分析了不同粒徑鋁顆粒與氧氣燃燒的主要特性,得出了鋁燃燒過程中火焰溫度以及組分的分布情況。
[Abstract]:In this paper, the combustion characteristics of aluminum particles in composite solid propellant are numerically simulated. The main research contents are as follows: (1) based on the detailed reaction mechanism of aluminum and oxygen, a zero-dimensional homogeneous gas phase reaction model of aluminum / oxygen is established, and the role of the main mechanism of aluminum and oxygen reaction in the reaction process is analyzed by numerical calculation. The effects of environmental pressure and temperature on the reaction process were studied by studying the changes of the composition of the substances involved in the reaction of aluminum and oxygen in the closed environment. The relationship between equilibrium time and environmental pressure and temperature was obtained. (2) based on the detailed reaction mechanism of aluminum and water, the effect of the main mechanism of aluminum and water on the reaction process was analyzed by using the zero-dimensional homogeneous gas phase reaction model. The effects of environmental pressure and temperature on the reaction process were studied. The relationship between reaction equilibrium time and environmental pressure and temperature is obtained. (3) the ignition environment of solid propellant is simulated by establishing the ignition model of aluminum particles. The effects of temperature and particle size on the melting time, component change and ignition time of aluminum particles were studied. (4) by analyzing the existing combustion model of aluminum particles and theoretical study, A one-dimensional steady state combustion model for aluminum / oxygen was established. The main characteristics of combustion of aluminum particles with different particle sizes with oxygen were calculated and analyzed, and the distribution of flame temperature and components in the process of aluminum combustion was obtained.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：V512.3

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本文編號：2249054