高压水射流冲击HTPB推进剂的安全性分析

以高压水射流冲击HTPB推进剂的动态加载过程和准静态加载过程在作用压力和持续时间上的巨大差异为基础,在水锤压力和滞止压力计算的基础上分别进行了点火模式预判,然后以模型类比和实验方法分析了动态和准静态加载过程的安全性。结果表明,使用出口压力在300 MPa以内的高压水射流冲击HTPB推进剂装药在动态加载过程中不会有点火起爆危险性,但使用100M Pa以上的高压水射流冲击HTPB推进剂装药在准静态加载过程中其内部可能会发生温度突跃情况,这可能会引起热点火、甚至热起爆。

改性Cu_2O光催化剂的研究进展

介绍了Cu_2O光催化剂的电子性能和结构性能,重点讨论了Cu_2O的金属/非金属离子和半导体复合(包括MxOy/Cu_2O和MxSy/Cu_2O型)改性研究进展,论述了Cu_2O光催化剂稳定性的研究现状,对未来Cu_2O改性研究进行展望,认为应从制备技术、表征手段和二次污染方面入手,并着重在改性机理和性能评估方面加强研究。

基于粒子群神经网络的含硼富燃料推进剂一次燃烧性能计算

使用粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）来优化误差反传（back propagation,BP）神经网络的权重和阈值,建立了粒子群神经网络（PSO-BP）计算模型,利用该模型对含硼富燃料推进剂的一次燃烧性能进行了模拟计算,当端羟基聚丁二烯（HTPB,28%~32%）、高氯酸铵（AP,30%~35%,重均粒径0.06~0.140 mm）、卡托辛（GFP,0%~5%）等重要影响因素变化时,计算了相应配方的燃速和压强指数,并与测试结果进行了比较。结果显示,模拟计算的燃速和压强指数相对偏差均小于±7%。

铝颗粒点火数值模拟

分析了准稳态铝颗粒在高温氧化剂中由于传热和表面的化学反应导致升温-熔化-升温-点火的过程,建立了铝颗粒点火模型,并对点火过程进行数值模拟。计算结果给出了对流传热、辐射传热、熔化热和异相表面反应热等对点火的影响。研究结果表明在点火过程中,铝的氧化在颗粒温度达到一定温度(T>1000K)时才比较明显;点火时铝单质质量分数随环境温度的升高而略有增加,与颗粒尺寸无关;点火延时随着环境温度升高和颗粒半径的减小而缩短。

固体火箭发动机水射流清理工艺的多目标优化

为兼顾固体火箭发动机水射流清理工艺的安全性、高效性、环保性,在水射流清理实验和废水收集实验的基础上,以清理作业中推进剂质量损失速率、废水产生速率为优化目标,以射流压力、靶距、喷嘴直径、单次清理时间为变量并加以约束条件,建立了固体火箭发动机水射流清理工艺的多目标优化方法。利用代理模型技术建立了推进剂质量损失速率的代理计算模型和废水产生速率的理论计算模型,使用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求得了Pareto优化解集。该优化解集可为不同情况下的水射流清理工艺设计中推进剂质量损失速率和废水产生速率的匹配提供多种方案。用推进剂质量损失速率和废水产生速率的最佳匹配,由HTPB推进剂单位质量损失所造成的废水产生量仅为14.25 m L·g-1。

基于AHP-GCE的固体火箭发动机水射流清理系统安全评价

针对固体火箭发动机水射流清理系统中诸多危险因素所呈现出的复杂性和不确定性,根据水射流清理固体推进剂装药的作业流程,利用层次分析法建立了其安全评价的指标体系,进而采用灰色综合评价法对固体火箭发动机水射流清理系统进行了安全评价。评价结果表明,固体火箭发动机水射流清理系统的综合评价值为3.1126,处于较高危险状况,需要对其中的危险因素加强防控;水射流清理平台的综合评价值为3.2417,高于整体综合评价值,因而需要在风险防控中予以着重关注;评价结果与实际情况吻合良好。

高压水射流清理NEPE推进剂装药的可行性分析

为实现NEPE推进剂装药的安全清理,对高压水射流清理NEPE推进剂装药进行了可行性分析.以20℃时NEPE推进剂的抗压强度为破坏依据,通过清理实验验证了30～50 MPa水射流均可实现NEPE推进剂的有效破碎,并且射流压力越高,清理效果越好.分析了清理过程中冲击安全性和次生危险性.结果表明,50 MPa以内的水射流作用下NEPE推进剂不会发生冲击起爆和热点火（起爆）;清理过程中不存在粉尘爆炸的可能性,硝酸酯类增塑剂在清理后也不会脱离原有的固化体系而使废药呈现出更高的危险性.现有的严格控制射流压力和清理时间的高压水射流清理技术可用于NEPE推进剂装药的清理.

基于蒙德法的固体火箭发动机水射流清理系统安全评价

安全性是固体火箭发动机水射流清理系统的第一要求。本文针对这一要求,采用蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价法对固体火箭发动机水射流清理系统的4个单元进行了定量安全评价,得出了各单元的危险等级,并分析了水射流清理安全中的薄弱环节,进而提出了相应的安全措施,以为固体火箭发动机水射流清理系统的安全运行提供科学指导。

地下工程氡浓度监测与剂量评价

为了解某地下工程氡浓度水平,评估不同人群吸入氡及其子体所致年有效剂量,使用测氡仪对三个区域氡浓度进行了定期监测和连续监测。结果表明:地下工程氡浓度区域分布不均衡,高氡区浓度值约为低氡区的2倍,通风1~2 h后,高氡区氡浓度值下降约三分之一;区域氡浓度呈逐年下降趋势,连续三年剂量评估最大值分别为5.71 mSv、2.72 mSv、2.65 mSv,第一年的剂量评估最大值高于目标剂量限值3 mSv。测量结果可为环境条件改善、人员工作时间优化提供参考。

NiFe_2O_4/TiO_2纳米棒阵列薄膜光电化学性能和光催化性能研究

用水热法制备一维有序纳米棒状TiO_2薄膜(TiO_2 NRAs),并采用浸渍沉积煅烧得到NiFe_2O_4/TiO_2 NRAs。借助SEM、TEM、XRD、Raman、XPS、UV-Vis等对样品的物相和形貌结构进行了表征,结果表明:NiFe_2O_4纳米颗粒均匀沉积在金红石相TiO_2 NRAs表面,使TiO_2光谱吸收范围拓展至可见光区。利用电化学工作站对其光电转换性能进行研究,发现NiFe_2O_4改性后的TiO_2在可见光下光电流响应显著增大,在电压-电流曲线和电流随时间开关灯变化中,NiFe_2O_4/TiO_2 NRAs的光电流密度分别是纯TiO_2 NRAs的12倍和8倍。NiFe_2O_4/TiO_2 NRAs可见光下降解偏二甲肼(UDMH)的效率是单纯TiO_2 NRAs降解率的3倍,并对光催化降解机理进行了探讨。

TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜光催化降解UDMH废水

为降低偏二甲肼(UDMH)废水处理能耗、避免因使用添加剂等造成二次污染,制备了一种可见光响应的TiO_2纳米棒阵列(NRAs)/CdS/Au复合薄膜光催化剂。结果表明,TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜能够利用可见光降解UDMH,并且以模拟太阳光做光源时复合薄膜对UDMH的降解效果优于单纯可见光做光源时的效果。随UDMH初始浓度增加,其降解率降低,但总降解浓度上升;TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜光催化降解UDMH废水适宜的pH约为7.2;加入空穴捕获剂、羟基自由基捕获剂及鼓入氮气都降低UDMH降解率,而鼓入空气则会使UDMH的降解率提高。模拟太阳光和可见光分别照射时,TiO_2 NRAs/CdS/Au复合薄膜都能够对UDMH降解过程中产生的有毒物质亚硝基二甲胺(NDMA)和偏腙(FDMH)实施降解,但模拟太阳光下效果更好,鼓入臭氧有助于NDMA和FDMH的快速去除。

高压水射流清理HTPB推进剂的废药废水组分含量分析

参照相应的标准方法对高压水射流清理HTPB推进剂产生的废药废水中AP和Al含量进行了测定,结果表明,粒径3 mm以下的废药中AP质量分数从69.50%下降到35.28%,Al和黏合剂体系也有轻微损失;3 mm以上废药中组分含量随着径向深度的增加逐渐趋同于正常装药;废水中AP和Al质量浓度分别为8 368 mg/L和0.157 mg/L。在测定结果的基础上,对废药废水处理方式进行了筛选,合适的废药处理方式是以废水为溶剂浸取废药中AP后将固体残渣作为锅炉辅助燃料;合适的废水处理方式是使用生物法进行氨氮处理和高氯酸根去除。