纳米铝基金属燃料推进剂燃烧稳定性研究

摘要：

针对高金属含量纳米铝基燃料推进剂在实验过程中出现的非均匀燃烧、爆燃甚至爆炸等问题,基于理论分析的方法,深入研究了纳米铝基金属燃料推进剂燃烧过程及燃烧机理,采用推进剂制备与燃烧实验及数值仿真计算的方法进一步验证颗粒尺寸、形貌对推进剂燃烧稳定性的显著影响.在保压时间45 min,最大荷重67 kN,最大压强213.6 MPa制备条件下,对两种不同产地型号的纳米铝粉原料进行燃烧实验对比,结果表明,不同产地颗粒,在尺寸规格、实验环境相同条件下,金属推进剂稳态燃烧时反映燃烧性能的Nusselt数、Sherwood数、蒸发速率、燃烧速率和燃烧时间、比燃速等参数差异明显,在纵横比为10时,扁椭球颗粒的最大燃速1.3×10-13 kg/s,而长椭球颗粒燃速大约高达3.0×10-13 kg/s,约为扁椭球颗粒燃速的2.3倍,甚至出现爆燃现象,颗粒粒径、形貌(椭球形颗粒)分布的均一性是影响推进剂爆燃的重要因素.该研究可为纳米铝基金属燃料推进剂优化设计提供参考.

关键词：固体推进剂、纳米铝、燃烧稳定性、燃烧机理

所属期刊栏目：34

分类号：V512(航天用燃料（推进剂）及润滑剂)

资助基金：中央引导地方科技发展资金项目;河北省科技厅重大科研支撑课题

在线出版日期：2022-07-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：99-105