Ti含量对Ti-B4C-C体系自蔓延高温合成的影响

以14Ti+3B4C+5C为基础反应体系,通过热力学分析及静态燃烧合成实验研究了钛含量对该体系SHS反应的绝热温度、反应速度和产物致密度的影响.研究表明,Ti含量适当增加,能够使反应速度加快、产物致密度提高.当Ti过量16%(摩尔分数)时,体系的绝热温度仍高达3 193K,反应速度最快,产物的致密度也较高.     

连续旋转爆震波传播模态试验

通过保持空气流量不变、改变H2/air当量比开展了连续旋转爆震对比试验,发现随当量比的降低出现三种传播模态:在较高的当量比(0.90~1.86)下,连续旋转爆震波以同向传播模态传播;在较低的当量比(≈0.75)下,则以双波对撞模态传播;在中间工况,则以上述混合模态维持传播。分析了不同传播模态下的高频压力特征,并初步分析了传播模态的转换机制:当量比较高时,爆震强度较高,传播过程中的损失和速度亏损相对较小,爆震波以同向传播模态维持传播;当量比较低时,爆震强度较低,传播过程中的损失和速度亏损较大,此时无法维持同向传播模态,而以双波对撞模态传播,这是由于双波对撞模态中的激波对撞产生高温环境,有利于燃烧放热,其可能是连续旋转爆震的极限传播模态。     

燃烧室前缘扩张角对旋转爆震冲压发动机的影响

针对圆柱形隔离段-燃烧室构型的旋转爆震冲压发动机,开展了总温为860 K、马赫数为2的来流条件下的直连式试验,探讨了燃烧室前缘扩张角(θ=30°,45°,60°,90°)对爆震波传播特性、工况范围及压力分布的影响。结果表明:当燃烧室前缘扩张角为90°时,燃烧模态均为爆燃燃烧;随着扩张角的减小,燃烧模态将会向锯齿波和混合模态(包含单波阶段)转换。当燃烧室前缘扩张角为30°时,旋转爆震的自持工况范围最宽且燃烧室压力最高;同时,随着燃烧室前缘扩张角减小,实现混合模态的当量比下限降低。此外,分析了燃烧模态对来流的影响,发现:锯齿波/混合模态燃烧室内存在的周期性高频压力扰动会使隔离段内的激波串位置前移;混合模态对超声速来流的影响最为显著。     

汽油燃烧产物GC-MS分析的萃取剂研究

应用色谱/质谱联用技术对提取93#汽油燃烧烟尘及残留物特征组分的五种萃取剂进行了对比研究。在确保制样过程中汽油组分提取量尽可能一致性的条件下,以提取出的有机特征组分的种类和相对峰面积为标准,利用总离子流色谱图和质量色谱图定性分析了五种萃取剂的萃取效果。     

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。     

不同热解温度石英杂化酚醛复合材料渗透率测试

为得到不同温度下石英杂化酚醛材料的渗透率,自主搭建了材料气体渗透率测试平台,提出基于Darcy定律的复合材料气体渗透率的测试方法。对不同温度下石英杂化材料进行研究,测量渗透过程中试验件上下表面气体压力变化和流过试验件的气体流量,进而得到复合材料的渗透率。结果表明:该实验平台可以用来测量复杂孔隙复合材料的渗透率。石英杂化酚醛材料渗透率与热解温度呈正相关,热解温度越高,复合材料的渗透率越大,材料渗透率和热解温度满足关系式K=9.5×10-15T-6.32×10-12。673 K热解温度下,复合材料渗透率为10-13 m²量级;873 K和1 073 K热解温度下,其渗透率在10-12 m²量级。本试验结果丰富了该类树脂基复合材料的基础物性数据,为材料渗透和热质扩散特性分析提供了依据。     

镍对重力分离SHS陶瓷内衬复合管的影响

采用SHS重力分离技术制备陶瓷内衬复合管,通过改变主燃烧配系组元Ni的含量,研究分析了金属Ni对陶瓷内衬复合管制备的燃烧特性及机械性能的影响。研究发现,适量的Ni粉能促进SHS燃烧进行,提高燃烧体系的绝热燃烧温度和陶瓷层的致密度,并且有助于形成金属/陶瓷界面过渡层,这极大提高了复合管的显微硬度和抗压剪强度。当Ni粉含量为19wt％时,陶瓷层的显微硬度和抗压剪强度分别最高达1764N/mm2和36.1MPa。     

凹腔布置方案对气化煤油超声速燃烧特性的影响

针对两种凹腔布置方案,模拟马赫数6.0的来流条件,采用气化RP-3开展了一系列直连式燃烧试验。依据燃烧流场的可见光图像、燃烧室壁面静压分布和推力增益,对比分析了凹腔布置方案对气化煤油超声速燃烧特性的影响。结果表明,凹腔布置方案和当量比对燃烧室内的火焰分布、燃料的释热特性和发动机燃烧性能有显著影响。并联凹腔的火焰与释热主要集中在凹腔附近,燃料比冲对当量比不敏感;单凹腔的火焰与释热分布更加分散,燃料比冲随当量比的增加而提高。     

基于蒸气压力法测定石油产品馏程可行性研究

为快速检测石油产品馏程,根据油品蒸馏特性和差压式流量计工作原理,结合伯努利方程,提出了基于蒸气压力测定石油产品馏程的方法。该方法利用温度、压力传感器采集不同牌号汽油、柴油、喷气燃料蒸馏过程中的温度与压力数据,建立起对应样品蒸馏谱图信息。结果表明,蒸气压力法与GB/T6536—2010方法具有良好的相关性,说明通过蒸气压力法测定石油产品馏程切实可行,为今后设计研制石油产品馏程自动快速测定仪奠定理论和实践基础。     

基于动力学和扩散分段控制的Mg/H2O反应模型及数值分析

为了数值研究宽广温度范围内Mg/H2O的反应特性,分别建立了考虑部分MgO在液滴表面凝聚的Mg/H2O扩散燃烧模型和基于Arrhenius公式的Mg/H2O反应动力学模型.数值研究了Mg/H2O反应速率在扩散控制和化学动力学控制下随反应条件变化的规律.研究结果表明,Mg液滴扩散燃烧时间计算结果与文献值相符;提高温度和水...     

自燃推进剂组元液滴的高压平衡蒸发计算模型

本文详细分析了自燃推进剂组元液滴在高温高压燃烧室环境下的蒸发——分解燃烧过程,提出了该种液滴的高压平衡蒸发计算模型.模型考虑了液滴界面移动、非理想气体效应、流体物性的变化以及组元的分解和离解效应.应用本模型计算了UDMH和N2O4液滴在不同介质压力、温度和对流强度下的平衡蒸发常数.计算表明,存在一个介质界限压力,超过这一压力就达到超临界蒸发.对于UDMH,当T_∞=3200°K,Le=1.0时,界限压力P_∞=54大气压,而对于N2O4,P_∞=120大气压.计算还表明,UDMH的蒸发速度远大于N_2O_4的蒸发速度.因而可以得出结论,在一般液体火箭发动机的工作条件下,UDMH为超临界蒸发,而N2O_4为亚临界蒸发,而且发动机的燃烧效率主要受N_2O_4的蒸发速度所控制.这一结论已为发动机试车所证实.     

发动机冷却燃料超临界压力下做功潜力㶲分析

在高马赫数飞行下,超燃冲压发动机的燃料冷却量大于燃料燃烧量。为了降低燃料的冷却量以及实现燃料冷却量和燃烧量的匹配,采用分析法对超燃冲压发动机壁面燃料冷却工质在超临界压力下进行做功潜力分析。发动机壁面冷却燃料的特性决定其热量大小。根据发动机壁面温度分布、热流密度分布计算热量,建立稳定流动燃料工质的平衡方程。结果表明:在壁面最高温度为1200 K时,传入壁面的热量为562.4 k W,其中理论热量为541.3 k W;冷却燃料工质流量增加,最大输出功减小;燃料工质出口温度增加,输出功减小;燃料工质出口压力增加,输出功基本不变。     

HF化学激光器燃烧室中燃料配比的数值分析

利用最小自由能法及质量流量守恒原则,对HF化学激光器的NF3-D2-He体系的化学平衡组分进行了计算,提出了F原子摩尔流量密度参量,分析了各输入气流的流量调节对燃烧室总温、总压、F原子产率等的影响.在燃料配比不变的情况下,总流量的增加使得F原子流量也成比例增加,而由此带来的总压升高引起的F2解离度、绝热燃烧温度、F原子...     

工业企业火灾爆炸量化分析方法应用探讨

运用工业企业火灾爆炸量化分析方法对发生在韩国的一起液化石油气充装站火灾爆炸事故进行了量化分析.结果表明在沸腾液体扩展蒸气爆炸发生前的21 min时间内约有6.0t的丁烷泄漏并参与到池火燃烧中;丁烷槽车胶管与丁烷地下储罐管线之间的不良连接是导致丁烷泄漏的原因,其有效泄漏直径为27 mm;参与火球燃烧的丁烷为3.7t,约占沸腾液体扩展蒸气爆炸发生时槽车内剩余丁烷的62％;参与火球燃烧的丙烷为8.0t,约占丙烷槽车全部装载量的53％.     

含弱约束结构受限空间油气爆炸外部火焰特性

构建了含弱约束结构受限空间油气爆炸实验系统,基于模拟实验对外部火焰特性进行了研究。结果表明:火焰形态变化主要受Rayleigh-Taylor不稳定、Helmholtz不稳定、斜压效应、热流推举作用的影响;火焰发展模式受初始油气体积分数影响,在低和中油气体积分数条件下,火焰发展模式为强爆燃;在高油气体积分数条件下,火焰发展模式为泄流后的定压燃烧;初始油气体积分数为1.79%时,火焰发展范围达到最大,高度为0.8 m,直径为0.6 m。     

发动机冷却燃料做功潜力?分析

在高马赫数飞行下,用燃料冷却超燃冲压发动机壁面的冷却需求量大于发动机燃烧量。为了降低燃料的冷却量以及实现燃料冷却量和燃烧量的匹配,采用?分析法对超燃冲压发动机壁面燃料冷却工质进行做功潜力分析。发动机壁面冷却燃料的特性决定其热量?大小。根据发动机壁面温度分布、热流密度分布计算热量?,建立稳定流动燃料工质的?平衡方程。结果表明：在壁面最高温度为1200K时,传入壁面的热量为562.4kW,其中理论热量?为541.3kW;冷却燃料工质流量的增加,最大输出功减小;燃料工质出口温度增加,输出功减小,燃料工质出口压力增加,输出功基本不变。     

煤油超音速燃烧的试验研究

在地面直连式试车台上,研究了煤油碳氢燃料超燃冲压发动机的点火燃烧性能。通过测量模型发动机壁面压力分布,比较了不同工况下的煤油点火燃烧性能。试验结果表明,在当量比为0.27～1.46的大范围内,煤油在超燃冲压模型发动机中能够成功点火,支板和凹腔对煤油在超声速气流中的点火及稳定燃烧有重要作用,少量氢气的喷入对煤油的点火燃烧有良好的促进作用。太厚的支板、过高的当量比、模型发动机第一级燃烧室加入燃料过多会使发动机壅塞,影响隔离段的正常工作,进而影响加热器喷管工作。     

EKV红外探测器的温度分辨能力初步分析

从双波段红外测温的原理入手,分析了导弹防御系统EKV红外探测器对中段飞行目标的温度分辨能力,指出目标在探测器2个工作波段的发射率之比是影响探测器温度测量精度的最大因素.在假定条件下的蒙特卡罗计算表明,EKV的温度测量误差约10.8 K;当目标间的温度差别小于11.8 K时,EKV就无法分辨出哪一个目标的温度更高(均为95%的置信概率).     

热壁条件下油气热着火关键因素探究

设计了受限空间内高温热壁条件下的油气热着火的实验系统.基于系统的实验和分析,探究了受限空间环境温度、湿度、压力、热壁温度对油气热着火发生的影响.实验发现:油气热着火概率随着热壁温度和环境温度的升高、湿度的减小而增加;油气混合物在汽油自燃点附近开始快速化学反应,油气热着火的最低临界温度为783 K;油气热着火存在三角形的着火压力半岛,且着火压力下限随热壁温度升高而降低,着火压力上限随温度升高而提高.     

Co3O4/CeO2材料的制备及低温氧化CO反应研究

采用沉淀氧化法制备了Co3O4/CeO2催化剂,运用XRD,BET,TPR(程序升温还原)表征手段,考察了不同钴铈比及焙烧温度对钴铈复合氧化物物理及化学性能的影响,分别在干、湿条件下进行了一氧化碳氧化反应研究.结果表明,铈的加入使Co3O4的粒径变小,经723 K温度焙烧制得的钴铈比为91的复合氧化物中Co3O4的平均粒径为9.5 nm,BET比表面积为119.8 m2/g.干燥条件下,Co3O4的活性优于钴铈复合氧化物,而当反应气中存在湿气时,适当比例的铈的添加起到了抑制湿气的作用,较纯Co3O4活性更好.