Recent advances in catalytic combustion of AP-based composite solid propellants

Composite solid propellants (CSPs) have widely been used as main energy source for propelling the rockets in both space and military applications. Internal ballistic parameters of rockets like characteristic exhaust velocity, specific impulse, thrust, burning rate etc., are measured to assess and control the performance of rocket motors. The burn rate of solid propellants has been considered as most vital parameter for design of solid rocket motors to meet specific mission requirements. The burning rate of solid propellants can be tailored by using different constituents, extent of oxidizer loading and its particle size and more commonly by incorporating suitable combustion catalysts. Various metal oxides (MOs), complexes, metal powders and metal alloys have shown positive catalytic behaviour during the com-bustion of CSPs. These are usually solid-state catalysts that play multiple roles in combustion of CSPs such as reduction in activation energy, enhancement of rate of reaction, modification of sequences in reaction-phase, influence on condensed-phase combustion and participation in combustion process in gas-phase reactions. The application of nanoscale catalysts in CSPs has increased considerably in recent past due to their superior catalytic properties as compared to their bulk-sized counterparts. A large surface-to-volume ratio and quantum size effect of nanocatalysts are considered to be plausible reasons for improving the combustion characteristics of propellants. Several efforts have been made to produce nanoscale combustion catalysts for advanced propellant formulations to improve their energetics. The work done so far is largely scattered. In this review, an effort has been made to introduce various combustion catalysts having at least a metallic entity. Recent developments of nanoscale combustion catalysts with their specific merits are discussed. The combustion chemistry of a typical CSP is briefly discussed for providing a better understanding on role of combustion catalysts in burning rate enhancement. Available information on different types of combustion nanocatalysts is also presented with critical comments.     

粗集理论在目标识别信息处理中的应用

为提取传感器获得的较粗糙的原始信息,运用粗集理论进行目标识别信息的处理,提出了一种采用关系表存储原始信息,通过简化关系表删去冗余信息,从而达到提取有用信息的处理方法.根据此方法,实例中通过对生成的规则进行优选,得到了简单准确的目标识别规则.此理论在信息处理中的应用,较好地满足了目标识别中原始信息处理的需求.     

机载C~3I系统试飞数据质量评估方法

针对机载C3I系统的试飞中数据质量评估指标多、数据量大等问题,建立了数据质量评估模型.并阐述了该模型的构造方法,将数据中复杂的指标体系进行了量化处理,将粗糙集和神经网络相结合,提出了一种试飞数据综合质量的计算方法.实现了对数据的实时监控.该模型简捷、准确、工程应用效果好.     

基于粗糙集理论的一种综合定权法

基于粗糙集理论中信息量的概念提出了一种新的主观定权法,再以优化理论为依据建立了综合定权的优化模型,并给出了模型的精确解,据此推导出了一种兼顾主观偏好和客观信息的综合权重赋值法,最后给出了一个应用实例说明了这种定权方法的有效性.     

基于证据熵对不确定性度量的决策表约简

知识约简是粗糙集理论的核心内容之一,产生的粗糙决策规则往往具有一定的不确定性.在变精度粗糙集的基础上,本文构造了符合证据理论框架的一组焦元,利用基本概率分配函数计算了证据的总体信息熵,度量了决策表的不确定性;以该度量作为启发信息,给出了决策表的启发式知识约简算法.计算实例表明了本文方法的有效性.     

用于混合动力汽车的球形发动机热力学过程分析

作为混合动力汽车增程系统的一种新型动力源，球形发动机有着功率密度高，结构紧凑等优点。在介绍球形发动机工作原理及基本结构的基础之上，研究了发动机气缸容积变化规律，分析发动机燃烧过程，建立了发动机热力学理论模型。利用FLUENT开展了仿真研究，验证了模型的正确性，进而对于发动机燃油喷射过程进行了分析。结果表明：计算得到的气缸内部温度与压力曲线与仿真得到的结果基本一致，验证了理论模型的正确性。在燃油喷射的过程中，可能会出现涡团状的燃油喷射轨迹，使得局部富油发生，燃烧性能变差。     

燃气发生器低频非稳态燃烧统计分析

针对冲压发动机地面试验需求,设计燃气发生器,通过试验统计研究其燃烧稳定性特征。结果表明:该燃气发生器发生低频非稳态燃烧的概率为32.7%,存在两种振荡形态。一种存在振荡主频,即低频不稳定燃烧;另一种没有主频,燃烧形态为粗暴燃烧。粗暴燃烧发生概率高且与余氧系数存在较强的相关性,低频不稳定燃烧发生概率低。两种形态的振荡能量分布位置不同。     

基于粗糙集与神经网络相结合的模拟电路故障诊断

针对当神经网络输入端维数比较大造成在模拟电路故障诊断中BP神经网络结构庞大,从而影响到诊断速度以及正确率的问题,结合粗糙集理论和神经网络在信息处理方面的优势,建立了一个基于粗糙集理论和BP神经网络相结合的模拟电路故障诊断模型。通过对某装备位置调节器板的故障诊断过程表明,该模型简化了网络数据样本的维数,优化了神经网络结构,提高了系统的诊断正确率与诊断速度。     

油漆稀料燃烧残留物的薄层色谱分析

采用薄层色谱扫描分析技术对醇酸、硝基油漆稀料在不同载体下的燃烧残留物进行了研究。制备了不同载体上的油漆稀料燃烧残留物,并以三氯甲烷为萃取剂对残留物进行提取,得到分析样品;结果显示,不同成分的油漆稀料特征组分不同,而不同载体对特征组分Rf值影响不同;通过对油漆稀料燃烧残留物的薄层色谱扫描分析,可以帮助火灾调查人员准确、快速的判断火场中油漆稀料的存在,为鉴定油漆稀料放火火灾提供借鉴。     

粉末燃料冲压发动机内镁粉尘云层流燃烧模型

对粉末燃料冲压发动机预燃室内镁粉尘云燃烧过程进行了研究,建立了镁粉尘云的一维层流预混燃烧模型。研究表明,镁粉尘云层流火焰传播很稳定,燃烧过程中火焰结构基本不变,燃烧区很薄,而预热区厚度约是燃烧区的2-3倍。粉尘云中镁颗粒的蒸发和气相镁与氧气的均相反应是产生火焰的直接原因,也是火焰得以传播的关键。预热区气相温度升高主要靠燃烧区气体的导热和扩散过来的气相镁与氧气反应释放热量,而预热区颗粒相温度升高主要靠气相对其对流传热。分析了各参数对粉尘云燃烧的影响,颗粒相对浓度对粉尘云燃烧的影响比较复杂,在浓度较低的情况下,增大颗粒相对浓度有利于粉尘云快速燃烧;而在浓度较高的情况下,增大颗粒相对浓度则不利于粉尘云快速燃烧。随颗粒粒径的增加,火焰传播速度减小,火焰温度升高,预热区厚度增大。火焰传播速度和火焰温度随粉尘云初温增加线性增长,预热区厚度随粉尘云初温增加抛物线增长。数值模拟与文献中试验结果的变化趋势相一致。