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含硼富燃推进剂一次燃烧研究

在大量实验和理论分析的基础上,对含硼量为30%的含硼富燃推进剂一次燃烧进行深入地研究,为含硼富燃推进剂在型号应用奠定基础。(1) 含硼富燃推进剂燃烧机理研究。通过DSC、TG等详细分析HTPB、AP、AP/HTPB、B/HTPB、B/AP、B/AP/HTPB等组分或混合物的热解过程,结合SEM观察中断燃面,研究富燃推进剂的凝相反应机理;通过热电偶测温和火焰单幅照相技术研究含硼富燃推进剂火焰结构和燃烧波温度分布,研究含硼富燃推进剂气相燃烧。根据上述研究成果,以BDP模型为基础,建立含硼富燃推进剂稳态燃烧模型,并推导出推进剂燃速计算公式。(2) 含硼富燃推进剂燃速特性影响因素研究。通过靶线法测试含硼富燃推进剂燃速及压强指数,详细分析了推进剂各组分对燃速特性的影响。通过本项研究,结合工艺试验,现已研制出压强指数为0.42,1.0MPa下燃速为6.75mm/s的含硼富燃推进剂。(3) 硼结团研究。通过SEM对冻结燃面分析,研究含硼富燃推  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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采用等离子体强化含硼固冲发动机二次燃烧研究

为改善固冲发动机含硼富燃燃气的燃烧性能,本文基于等离子体助燃技术,提出等离子体强化含硼富燃燃气燃烧的概念,通过理论研究和实验研究相结合的方法验证了等离子体对含硼富燃燃气燃烧的强化作用,获得了等离子体对含硼富燃燃气燃烧的影响机理。本文主要工作及结论如下:(1)通过分析等离子体助燃含硼富燃燃气过程,建立了气固两相燃烧流动数学模型。该模型考虑了等离子体中活性基、激发态粒子、离子、电子以及其他中间产物与燃烧动力学之间的强烈耦合作用。(2)以一次燃气中的气相组分为研究对象,开展了不同空燃比的等离子体助燃实验研究,获得了等离子体对气相组分燃烧的影响规律。实验表明:在等离子体的作用下,实现了一次燃气中气相组分的可靠点火和稳定燃烧,气相组分燃烧效率提高12%以上;随着空燃比的增加,等离子体助燃效果略微降低;随着空气温度的提高,助燃效果显著增强。(3)以含硼一次燃气作为研究对象,开展了不同放电功率的等离子体助燃实验研究,获得了等离子体对含硼一次燃...  (本文共117页) 本文目录 | 阅读全文>>

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高含硼、高燃速固体推进剂研究

本文在大量实验的基础上,对硼粒子的包覆和聚团工艺及其影响因素进行了深入系统的研究,并对制得的聚团硼粒子对推进剂的工艺和燃烧性能的影响进行了跟踪研究。结合工艺实验,最终研制出含硼量34%,超细氧化剂(≤3μ)含量为20%的富燃推进剂,大气中其燃速达4.6mm/s。本文研究结论如下:1.进行了AP/KP、HTPB、TDI、聚苯乙烯四种硼包覆工艺研究,并通过实验分析四种包覆硼对含硼富燃推进剂工艺的影响。研究结果表明:(a)对硼进行包覆能大幅降低推进剂药浆的粘度;(b)采用HTPB包覆硼制得的富燃推进剂工艺最好。2.详细研究了湿法和干法两种硼聚团工艺。研究认为:(1)湿法聚团技术制得的聚团硼真球度高,粒径均匀且粒径较小:(2)干法聚团工艺简单,制得的聚团硼粒径较大。3.详细研究聚团硼对含硼富燃推进剂工艺的影响。认为采用湿法聚团技术制得的聚团硼的含硼富燃推进剂工艺性能最好,硼含量可提高到34%。4.燃速测试结果表明:采用聚团硼一方面可提高...  (本文共101页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
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高含硼富燃固体推进剂工艺和燃烧性能研究

在大量实验和理论分析的基础上,对高含硼富燃固体推进剂药浆和加入多种功能组分后药浆的流变学特性进行了深入地研究,以期为高含硼富燃固体推进剂的研制和进一步提高含硼量、改善燃烧等性能选定有效的功能组分和提供含硼推进剂药浆工艺评价的流变学参数。1、对国产NDJ-4型旋转粘度计的改良、校验及其重要流变学参数估算。表明改良后的粘度计可以对粘度低于2.0 kPa s的推进剂药浆进行流变特性研究和表征。2、将MAPO、T313、及自制的SH等工艺助剂用于AP/HTPB悬浮液中进行流变学实验研究,发现自制的SH是一种对AP尤其是细粒AP表面性质能改善的有效表面活性助剂,使AP/HTPB悬浮液体系的剪切速率指数明显提高,改善了悬浮液的流变性。3、用进口HAAKE旋转粘度仪对不同包覆硼粉在硼含量为30%以上的实验配方药浆中的流变特性研究,筛选出用20%AP包覆的硼粉所制成的药浆不仅流平性好而且适用期长,同时找到了含硼量为30%的高含硼量推进剂药浆成功...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

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硼团聚技术及其在富燃推进剂中的应用研究

目前含硼富燃料固体推进剂主要存在着含硼量低、燃烧速度较低的问题。对无定形硼粉进行包覆和团聚工艺处理可以显著地提高推进剂的含硼量和燃烧速率。本论文在实验的基础上,对硼粒子的包覆、团聚工艺及其影响因素进行了研究,从流变学角度分析了经过包覆和团聚处理后硼粒子对推进剂制药工艺的影响,最后对含包覆硼和团聚硼富燃推进剂的燃速特性和燃烧残渣的成分进行了研究,对比分析了硼的燃烧效率。结合工艺实验,最终研制出含硼量为34%,超细氧化剂(1μm)15%,工艺性能良好的含硼富燃料固体推进剂。研究结论如下:1) 以高氯酸铵(AP)为包覆剂,对超细硼粉进行表面包覆,通过实验结果分析了此包覆剂对含硼富燃推进剂工艺的影响。结果表明:对硼进行表面包覆,可以大幅度降低推进剂药浆的粘度。通过不同AP包覆量和不同粒径的AP包覆硼粒子来分析推进剂制药工艺的粘度。结果表明:在粒径相同的条件下,包覆量为15%的推进剂药浆粘度相对较低。2) 通过调节粘合剂种类和团聚工艺,采...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

《固体火箭技术》2007年04期
固体火箭技术

AP含量及粒度级配对含硼富燃推进剂压强指数的影响

1引言含硼富燃推进剂能量高、燃烧残渣少,且无毒环保,其缺点是燃速和压强指数均较低,限制了其工程应用。提高推进剂的燃速和压强指数,成为目前研究的重点和难点。AP是含硼富燃推进剂在燃气发生器中燃烧反应所需氧的重要来源,一般含量30%~35%,粒度级配采用二级配或三级配。文中通过实验,研究了AP含量及粒度级配对含硼富燃推进剂压强指数的影响。2实验2.1实验装置及原料1 L捏合机、真空浇注设备和靶线法燃速测试设备。HTPB、AP均为工业级;硼粉,化学纯。2.2推进剂药条制备将HTPB粘合剂系统加入40℃恒温捏合机中,搅拌30 m in后,依次加入硼粉、金属、氧化剂,继续搅拌40 m in后,加入固化剂,再搅拌20 m in;真空浇注,后放入恒温箱中固化72 h;取出切条(5 mm×5 mm×100mm),用包覆液包覆药条4次,备用。2.3燃速测试方法推进剂燃速采用靶线法测定,将包覆好的推进剂药条钻孔穿入靶线,靶距≥50 mm,在氮气压强...  (本文共4页) 阅读全文>>