烟火药火焰流场及其正在燃烧粒子的空间分布

烟火药火焰中正在燃烧粒子的流场与空间分布对于其点火与辐射性能起着非常重要作用。首先基于烟火药火焰流场的喷射初速等参数建立粒子轨迹模型;然后利用高速摄影仪(HSC),通过调整曝光时间辨析烟火药燃烧火焰中正在燃烧粒子,采用图像处理技术得到粒子的坐标位置和速度矢量,印证粒子轨迹模型并进行修正,从而得到正在燃烧粒子速度分布规律;利用粒子图像速度场仪(PIV)测试烟火药的火焰流场,并与粒子流场进行对比分析。结果显示:正在燃烧粒子形成的流场与火焰流场方向一致,等速区域轮廓有较大差别。随着火焰的升高,火焰流场有收敛趋势,而正在燃烧粒子成离散性。

Mg/KClO_4燃烧火焰中正在燃烧粒子研究

为研究烟火药火焰中正在燃烧粒子的尺寸与数量分布,采用射流取样与高速摄影的分析方法,通过变换射流取样口的高度,并与标准粒子进行比较,得到火焰中燃烧粒子的尺寸与数量分布。分析显示:Mg/KClO4烟火药火焰中含有大量的正在燃烧粒子,这些正在燃烧粒子包括金属液滴和复合粒子,复合粒子能够连续裂解;随着喷口取样位置的上升,正在燃烧粒子的数量分布快速衰减。

烟火药燃烧火焰中粒子与气体流场的实验研究（英文）

基于粒子图像速谱仪(PIV)和高速摄影仪(HSC)研究了烟火药火焰的气体流场与正在燃烧粒子流场的两相流特性。首先利用PIV获取了烟火药燃烧的火焰气体流场;同时利用HSC,通过设定合理的曝光时间,实验全程过滤了气体火焰辐射和烟尘的影响,获取了烟火药燃烧火焰中正在燃烧的粒子,用图像处理方法确定了图像中各粒子的坐标,根据获取的连续图像,计算每个正在燃烧粒子的运动轨迹,得到正在燃烧粒子的速度矢量图,进而比较分析了正在燃烧粒子的流场与火焰气体流场;该研究为分析烟火燃烧机理中正在燃烧粒子的火焰结构提供了一种简便的方法。