基于敏感性分析的贫燃甲烷氧化反应简化机理

以GRIMECH 3.0详细反应动力学机理为基础,计算了贫燃甲烷氧化时各个基元反应对关键中间组分的生产与消耗贡献,并利用敏感性分析的方法研究了甲烷氧化过程中各基元反应对整体反应速率的贡献程度。在确定主反应路径的前提下,构建了包含16种组分,31步反应的甲烷氧化的简化反应动力学机理并与详细机理做了比较。该简化机理主要适用于当量比0.2以下的极端贫燃工况。     

基于敏感性分析和准稳态假设简化详细反应机理

发展了一套基于敏感性分析和准稳态假设来简化复杂化学动力学机理系统的方法。采用等压均相反应器燃烧模型和详细化学动力学机理计算特定工况下的自燃过程。通过对详细机理计算结果的敏感性分析后删除其中的冗余组分和冗余反应,简化得到基干反应模型。再找出基干机理中反应速率较快,浓度较低的组分假定为稳态组分,使用准稳态假设方法简化得到总包反应模型。最后以甲烷燃烧的GriMech1.2详细机理为例分析得到了简化机理并计算了着火延迟时间,与详细机理所得的结果进行比较验证,得到了较好的结果。     

利用OH发射谱进行的高温低浓度甲烷着火研究

采用激波管进行低浓度甲烷和空气混合气的着火实验,通过测量压力和OH发射光谱,得到不同工况下的着火延迟,并与甲烷的详细反应机理计算结果作比较。结果表明:不同浓度下甲烷着火延迟的对数与温度倒数呈线性关系,着火延迟随甲烷浓度的降低而减少;贫燃条件下,采用详细动力学机理计算的表观活化能与实验数据拟合较好。     

气态煤油超声速燃烧简化化学反应模型

为探究超燃冲压发动机燃烧室中煤油燃料燃烧的化学动力学过程，综合采用敏感性分析方法与路径分析方法，针对RP-3航空煤油三组分替代燃料的详细反应模型进行简化，建立一种适用于超声速燃烧流场数值模拟的新型26组分89反应简化燃烧反应模型。采用该简化燃烧模型对RP-3航空煤油替代燃料的点火、燃烧特性进行数值模拟，并与详细反应模型结果和试验数据进行对比校验。此外，将该简化燃烧模型与超声速燃烧流场计算方法相结合，数值分析了典型超燃冲压发动机燃烧室流场内化学动力学特性。研究结果表明：新型简化燃烧反应模型在不影响数值模拟精度的前提下，有效减少了反应组分与反应方程个数，提高了超声速复杂燃烧流场的数值模拟效率，并且能够准确获得烯烃、炔烃等重要中间燃烧产物以及小分子活性基团的空间分布规律，给出更全面的流场信息。     

基于敏感性分析的DF化学动力学模型的简化

基于两种燃料体系下的DF详细化学反应动力学模型,利用敏感性分析的方法,分别提出了相应的简化反应机理.简化过程中发现,仅考虑DF“冷反应”泵浦过程,忽略掉高振动激发态,忽略掉D2和DF分子的离解复合反应对整个系统影响不大.DF分子之间以及DF与D、D2、HF之间的能量转移反应具有较高的敏感性.简化机理在有效概括DF化学反...     

渗碳气氛的热力学及动力学分析

本文对渗碳气氛进行热力学及动力学分析,给出炉气各组分间反应速率的测试方法及测试数据。结果表明,渗碳气氛的独立反应数为4,自由度为3,甲烷的渗碳作用不可忽略,控制甲烷这一碳源有利于提高碳势控制精度.     

嵌银丝贫氧推进剂燃烧特性

采用试验发动机法 ,对嵌银丝铝镁贫氧推进剂的燃烧特性进行了研究 ,得到了低压下嵌银丝铝镁贫氧推进剂的燃烧规律 ,研究了银丝直径和贫氧推进剂配方对嵌银丝发动机燃速的影响。结果表明 ,嵌银丝贫氧推进剂的燃烧过程由初始工作段、稳定工作段和结束段组成 ;采用较粗的银丝 (0 3mm和0 4mm)可以显著提高贫氧推进剂的燃速 ;提高贫氧推进剂的基础燃速也是提高嵌银丝贫氧推进剂燃速的有效方法之一。     

基于电场作用的微燃烧数值模拟及热力性能分析

以管径为1 mm,2 mm,3 mm的3种陶瓷管作微燃烧器,采用Fluent软件对电场作用下甲烷和空气的微燃烧进行了数值模拟。研究表明:正电场可增加燃烧器内的燃烧火焰长度、最大气流速度以及最高温度;燃烧器内的最高温度与燃空比成反比;燃空比较小时的燃料转化率与管径成反比;燃空比较大时的燃料转化率与管径成正比。2 000 V以内的电压对微燃烧器内的最大流速、最高温度以及甲烷转化率影响不大;超过2 000 V的电压与微燃烧器内的最大流速、最高温度以及甲烷转化率成正比例关系。     

溅板式层板喷注单元燃烧特性数值分析

为了获得喷注单元结构参数对喷注器燃烧特性的影响规律,利用数值分析方法对单喷嘴溅板式层板喷注单元气-气燃烧特性进行研究,考察燃烧室特征长度及出口层喷嘴宽度对气氧/甲烷流动及燃烧特性的影响。在求解气-气燃烧流场方面,采用带化学反应的湍流N-S方程进行描述,其中化学动力学反应模型采用简化的单步9组分模型。研究结果表明:燃烧室特征长度的增大有利于特征速度效率的增加;该条件下采用溅板式层板喷注单元所对应的燃烧室特征长度约为600 mm。对比分析发现,出口层喷嘴宽度取0.15 mm时,水组分摩尔分数与热力计算值差别最大;当其值取1.05 mm时,燃烧室头部区域截面温度上升最快,取0.45 mm时上升最慢。总的来说,出口层喷嘴宽度取0.75 mm时,燃烧长度最短,燃烧效率最大。     

非壅塞固体火箭冲压发动机及其贫氧推进剂

研究了非壅塞固体火箭冲压发动机的工作特性。研制出了能量高、燃速高、燃速压强指数高、低压燃烧性能好的铝镁贫氧推进剂配方。采用连管式试验与数值分析相结合的方法 ,对非壅塞固体火箭冲压发动机性能进行了系统的研究     

受油类污染棉纤维的热分解动力学研究

利用热分析技术对受油类污染的棉纤维的热分解特性和热分解动力学进行了研究。经过不同机制热分解模型的拟合，提出了受实验用油污染棉纤维的热分解动力学机理，并建立了其热分解动力学方程。结果表明：受油类污染的样品比未受污染的热分解起始温度明显降低，其热分解过程主要分为两个阶段，第一个阶段的热分解动力学机理为一维扩散控制，第二个阶段的热分解动力学机制相对复杂，可能为相边界反应，圆柱形或是球形对称机理。     

作战任务的规范化描述方法初探

为了实现作战任务的规范化描述,本文结合武器装备作战需求论证需要,提出了基元任务的概念,并对基元任务的性质、基元任务的描述、基元任务的确定等问题进行了研究,最后介绍了基元任务在作战任务分析中的应用。     

阻化烟煤堆非稳态温度场计算

依据实验测得的干、水湿和阻化烟煤氧化反应的动力学参数 ,引入了氧传质模型和水蒸气平衡模型 ,利用计算机编程对干、水湿和阻化烟煤堆内的一维非稳态自热过程的模型分别进行差分计算 ,求得相应煤堆内的非稳态温度场。结果表明 ,采用简化的一维自热过程的非稳态数学模型计算 ,可以剖析氧传递、水蒸气平衡和阻化处理对煤堆自热的影响 ,可以评价实际煤堆的自热危险性和判断烟煤堆的阻化处理效果     

某些化合物对HTPB复合推进剂燃速压力指数的影响

本文研究了某些化合物对端羟基聚丁二烯(HTPB)复合固体推进剂燃速压力指数的影响。实验发现,硫化镉是一种较好的降低HTPB复合固体推进剂燃速压力指数的添加剂。当硫化镉与其它燃速催化剂混合使用时,在提高推进剂燃速的同时,仍能达到较大幅度降低燃速压力指数的目的。最后应用差热分析方法对硫化镉的作用机理作了初步的探讨。     

弹药安全性试验技术研究进展

针对弹药自身受到敌方攻击或操作不当发生意外时的安全事故以及高价值武器平台弹药的安全性问题,通过大量资料调研,在总结和分析西方军事强国弹药安全性问题研究进展、考核试验类型以及国内学者开展的相关研究基础上,详细给出了被试弹药进行跌落、子弹撞击、破片撞击、快速烤燃、慢速烤燃、殉爆、射流冲击、制动冲脱8种弹药安全性的试验考核方法,并对弹药受到刺激后的反应类型、反应等级给出了相应的考核评定方法,对我国弹药安全性研究工作提出几点建议。     

一种新型控制方式的高超音速导弹运动建模

弹头变质心机动控制是通过移动弹头的质心位置,利用气动配平力矩改变弹头的飞行姿态和攻角,从而可实现弹头机动控制.在牛顿经典力学的基础上,详细推导出高超音速质量矩导弹的动力学模型并对该模型进行了相应的简化,该模型的建立对于研究高超音速导弹提供了一种新型的控制方式,并以此为其工程化提供了必要的理论依据.     

带有中心预燃室的冲压发动机数值模拟研究

为提高低压条件下燃烧室点火和火焰稳定性能,设计了一种中心预燃室结构的冲压发动机。运用数值模拟方法对简化燃烧室内部的喷雾燃烧流场进行了分析。结果表明:随着燃烧室工作阶段的不同,预燃室尾部收缩段对内外涵气流相互作用的影响存在差异;由于局部压差的增大,预燃室取气口将出现局部加速效应;预燃室内流动过程受下游燃烧的影响。     

固体火箭冲压发动机的工作特性分析

通过数值计算 ,分析了燃气流量固定的壅塞式固体火箭冲压发动机、等空燃比工作的固体火箭冲压发动机和非壅塞固体火箭冲压发动机的高度特性和速度特性。结果表明 ,当导弹的飞行高度和速度变化时 ,燃气流量固定的壅塞式固体火箭冲压发动机性能变化最大 ,燃速压强指数为 1 0的非壅塞固体火箭冲压发动机的性能基本实现了等空燃比调节。贫氧推进剂的燃速压强指数越高 ,非壅塞固体火箭冲压发动机燃气流量的自适应调节能力越强。     

水下制氢反应室动态过程数值分析

为研究水下制氢反应室的动态过程规律,基于化学反应动力学和单液滴运动学得到合金/水反应转化率,并在最小自由能法计算得到生成物各组分摩尔数的基础上利用质量守恒方程得到室内各物质质量变化规律。在建立非线性移动边界螺旋管动态模型的前提下,利用能量守恒方程得到室内热力参数变化规律,进而完成制氢反应室动态过程详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某水下制氢反应室动态过程仿真。结果表明,各仿真曲线较好地反映了对应参数的动态变化规律,验证了模型建立与仿真的正确性;合金/水反应转化率决定了反应室的物质质量变化规律及其能量释放特性。该模型可以作为制氢反应室动态特性分析及其过程控制研究的基础模型。     

TEDA在新型浸渍活性炭中的作用

较为详细地研究了三乙烯二胺（ＴＥＤＡ）在新型无铬浸渍炭中的作用。研究结果表明,ＴＥＤＡ在无铬浸渍炭中有双重作用。一方面作为一种活性组分,可以大大提高活性炭对氧化氰的防护初活性;一方面由于ＴＥＤＡ的使用,解决了无铬浸渍炭的陈化变质问题。