甲基肼/四氧化二氮反应化学动力学模型构建及分析

甲基肼(MMH)和四氧化二氮(NTO)是常用的液体火箭发动机推进剂,但目前对其反应机理的研究还十分有限.本文首先构建了一个包含23种组分和20个基元反应的MMH/NTO反应动力学模型;对MMH/NTO自燃着火过程进行的验证计算表明,该机理能够合理地描述MMH/NTO的自燃温升过程,准确预测反应物系统的着火延迟时间及平衡温度,并能合理地反映MMH/NTO反应物系统着火延迟时间对反应初始压力以及氧燃比的依赖关系;通过灵敏度分析方法指出了影响MMH/NTO着火过程的关键反应.模拟分析了在不同压力和氧燃比条件下MMH/NTO系统的自燃温升过程,结果表明,随着压力的升高,系统着火延迟时间变短,平衡温度升高;在一定范围内增大氧燃比,着火延迟时间变长,平衡温度先升高后减小.

小推力双组元火箭发动机中壁面液膜数值模拟

在航天推进器中,推进剂在燃烧室内的气液两相流动与燃烧过程直接关系到燃烧性能和冷却性能的好坏,对推进器的整体性能具有重要影响.对小推力甲基肼/四氧化二氮双组元液体火箭推力室内液体推进剂在壁面液膜的形成和发展进行了数值计算.结果表明,液膜对燃烧室壁面起到了很好的冷却作用,液膜向前后两个方向发展,在2.0,ms内液膜质量和厚度达到最大值,随着燃烧室内温度的升高,液膜厚度和质量呈现震荡下降.