斯蒂芬-玻耳兹曼定律的微观证明研究

斯蒂芬-玻耳兹曼定律是热辐射理论中的一个重要规律,准确地理解该规律对掌握辐射传热和在实际消防灭火中灵活应用具有重要的意义。从经典热力学统计理论和微观量子波动理论两个不同的角度对该定律进行了详细地证明,得到了统一的结果,并对此加以讨论。     

聚氨酯硬泡保温材料阻燃技术

推广聚氨酯硬泡材料作为传统建筑保温材料的替代品,是我国实现建筑节能的一个重要途径,而聚氨酯材料在生产、施工和使用中的火灾事故屡有发生。介绍了聚氨酯硬泡材料的成分、燃烧特性,阐述了聚氨酯材料的阻燃处理方法,探讨了聚氨酯材料在生产、施工和使用中的防火措施。     

单质炸药和样品混合炸药热分解反应动力学参数的研究

本文用差示扫描量热仪(DSC7)测得了几种单质炸药和样品混合炸药的非等温DSC曲线,对热分解反应速率方程进行了研究,编制了由一条非等温DSC曲线的信息计算炸药热分解反应动力学参数的程序,并证明DSC的线性升温速率对动力学参数没有明显影响。     

碳化硼涂覆的碳纤维的抗热氧化性研究

用自己合成的裂解能得到碳化硼的聚碳硼烷,对碳纤维进行涂层,并详细测试了涂层碳纤维的抗热氧化性能。     

平流层长航时气球上升过程超冷现象影响因素分析

平流层长航时气球超冷现象是指内部浮升气体温度低于外界大气温度,超冷会引起浮力损失进而阻碍气球上升过程。建立了长航时气球辐射、对流等热模型和上升过程动力学模型,仿真分析了初始净浮力、蒙皮热物性参数、放飞时间和放飞日期等因素对超冷现象的影响规律。研究结果表明,上升过程内外温差随初始净浮力增大而增大且变化显著,可见光吸收率和红外吸收率增大时,内外温差值总体上呈减小趋势;放飞时刻和放飞日期对超冷现象影响较小,但放飞时间不同,气球上升至设计驻空高度的时间差别较大。该结论可为平流层浮空器总体方案设计和放飞试验提供有益参考。     

新型优化同心筒自力发射流场机理与降温效果

针对同心筒自力发射结构优化与热环境改善的问题,基于雷诺平均方程及轴对称N-S方程,依托弹性变形和网格再生成方法结合的动网格技术,对3种不同结构形式同心筒发射装置的二维轴对称流场进行了非定常数值计算,得到了不同结构条件下动态的流场机理及导弹热环境特性。计算结果显示:导流器方案能实现燃气流迅速顺利排导;筒底收缩段设计能有效遮挡反溅燃气流;筒口导流板结构较好抑制了内筒的"倒吸效应",确保导弹和内筒的热安全;揭示了优化同心筒的流场结构与降温机理,可为相关研究提供参考。     

电磁脉冲对高频结构的热效应分析

对于Cerenkov型器件,由高频结构温升引发的热脱附会造成的射频击穿,进而导致输出功率降低和脉冲缩短。基于此,研究了电磁脉冲对高频结构的加热温升效应,推导了高频结构的温升公式,指出了理论公式的适用范围,并给出了数值求解试件温升的方法。以二周期1 MV·cm^-1的高频结构为例,进行了温升的数值计算和仿真研究。结果表明,脉宽100 ns的单脉冲对不锈钢试件的温升效应明显高于其他材料。当系统工作在高重频时,电磁脉冲的温升作用可能使金属材料达到气体脱附的阈值从而引发气体脱附形成局部高压。该研究可为高功率微波源中的气体脱附以及射频击穿等研究提供参考。     

太阳风作用下航天器表面充电效应分析

针对太阳风等离子体中航天器的充电过程,基于欧洲航天局开发的航天器表面充电仿真软件,建立了航天器的数值计算模型,模拟了太阳风等离子体与航天器的相互作用,实现了不同表面材料时航天器表面电位以及尾迹结构的计算分析,给出了近日环境下航天器周围的空间电位结构以及等离子体密度分布情况。研究结果表明:表面材料的选择将影响空间势垒深度以及尾迹结构,表面充电至更低电位的表面材料具有较小尾迹区域;航天器向阳面电位分布主要由光电子以及二次电子主导,而背阳面的电位分布则主要受到尾迹效应的影响。以上结果对太阳风环境航天器探测和评估等相关工作以及工程研究具有一定的理论参考价值。     

Preparation and characterization of HMX/NH2-GO composite with enhanced thermal safety and desensitization

To improve the safety of HMX, HMX/NH₂-GO composite was prepared with aqueous ammonia functionalized graphene oxide (NH₂-GO). The composite was characterized by SEM, Zeta potential, XPS, Raman spectrum, XRD, HPLC, DSC and BAM sensitivity test. The results indicated that the functionalization with aqueous ammonia can enhance the interaction between GO and HMX, and more efficiently desensitize the explosive. The optimal impact sensitivity of the HMX/NH₂-GO composite can be not less than 40 J, which is also the most insensitivity compared to the previous reports prepared by coating desensitization with non-energetic desensitized material. Moreover, the potential reason for the different impact and friction sensitivity was also discussed, which may bring a novel perspective to achieve the desensitization of energetic material.     

太阳能热推力器二次聚光器再生冷却过程

为克服太阳能热推力器折射式二次聚光器容易破裂的缺点,本文采用再生冷却技术,对二次聚光器与推力室进行了一体化设计,并对该过程进行了流动与传热仿真。仿真结果表明,该设计可有效地降低聚光器的工作温度至1600K以下,热应力分析表明可有效降低其破裂的可能性。同时该设计可预热推进剂至500K以上,提高了系统的能量利用效率。通过进一步对吸收腔内的热辐射分析发现,工质流动对吸收腔壁温影响较小,吸收腔壁面仍然可以维持2400-2600K的高温。