镁硼复合粉点火燃烧性能研究

通过热分析仪、氧弹量热仪和激光点火试验台对高纯硼粉、镁硼混合粉和镁硼复合粉点火燃烧性能进行了研究。热分析结果表明镁对硼的复合改性可以提高硼的氧化程度以及降低硼的氧化反应温度;氧弹量热测试结果表明镁对硼的复合改性可以提高硼的燃烧效率;激光点火试验台结果表明镁对硼的复合改性可以显著改善硼的点火性能。

含硼燃料在细管内点火燃烧特性的实验研究

为了获得适用于微推进器的含硼燃料的改进配方,利用热重分析实验台、激光点火实验台和电感耦合等离子体发射光谱仪,进行了氧/燃比和草酸对含硼燃料在微小圆管中火焰形貌、点火延迟时间、燃烧时间、燃烧剧烈程度、燃速和燃烧效率等点火燃烧性能的影响研究。实验结果显示:无草酸的样品,氧/燃比越大,硼的点火延迟时间越小,燃尽率越高;但燃速和燃烧剧烈程度越小。添加草酸后,硼的点火性能和燃尽率明显提高,比添加草酸前的点火延迟时间减小了545~595ms,燃尽率增大了31.41%~32.67%。

煤油超音速燃烧的试验研究

在地面直连式试车台上,研究了煤油碳氢燃料超燃冲压发动机的点火燃烧性能。通过测量模型发动机壁面压力分布,比较了不同工况下的煤油点火燃烧性能。试验结果表明,在当量比为0.27～1.46的大范围内,煤油在超燃冲压模型发动机中能够成功点火,支板和凹腔对煤油在超声速气流中的点火及稳定燃烧有重要作用,少量氢气的喷入对煤油的点火燃烧有良好的促进作用。太厚的支板、过高的当量比、模型发动机第一级燃烧室加入燃料过多会使发动机壅塞,影响隔离段的正常工作,进而影响加热器喷管工作。

双级轴向旋流器设计参数对燃烧室点火性能影响规律

为有效提升航空发动机燃烧室点火性能,以双级轴向旋流器为研究对象,采用三种气动结构参数为设计变量,开展了旋流器优化设计与燃烧室点火性能研究。研究通过试验测量了不同旋流器匹配的单头部燃烧室地面点火与模拟高空点火油气比,获得了旋流器气动结构参数与燃烧室点火性能之间的关联。研究结果表明:在保持总有效面积和内旋流数不变条件下,外旋流数从1.77增加至2.15时,燃烧室点火性能呈现先降低后升高的趋势,较小外旋流数点火特性更佳;内外有效面积比对高空低压工况燃烧室点火性能影响显著,在比值为3∶7时点火特性最佳。在保持其他结构参数不变条件下,文氏管喉道半径对燃烧室高空点火性能影响显著,喉道半径为8 mm时具有较好点火特性。

硝酸羟胺基绿色推进剂研究进展

硝酸羟胺(HAN)基推进剂具有能量高、安全钝感和燃烧产物绿色无毒等优点,在推进系统连续启动和推力调节等操作方面具有一定优势。综述了HAN基液体推进剂、HAN基凝胶推进剂和HAN基固体推进剂的配方组成、分解特性、点火燃烧性能及相关的应用技术状况。提出了今后的研究重点:制备HAN基液体推进剂用高性能催化剂床,同时发展电点火为可靠点火方式;改善HAN基凝胶推进剂点火性能,加快工程化应用;探究HAN基固体推进剂燃熄可控机理,突破大规模推进系统应用瓶颈。

16种生物柴油的液体燃料特性试验研究

生物柴油的低温流动性能、点火与燃烧性能、润滑性能等液体燃料特性对其商业化推广应用及快速发展具有十分重要的意义。以16种生物柴油和0#柴油为研究对象,对其液体燃料特性参数进行了试验研究。结果表明:16种生物柴油比0#柴油的密度高2.86%~11.69%,亚麻籽油生物柴油和蓖麻籽油生物柴油的密度不符合我国生物柴油国家标准;16种生物柴油运动黏度均符合我国生物柴油国家标准,且均高于0#柴油;花生油生物柴油和棕榈油生物柴油冷滤点高于0#柴油,其余生物柴油均低于0#柴油;16种生物柴油十六烷值均大于0#柴油,热值均低于0#柴油,葵花籽油生物柴油、菜籽油生物柴油和玉米油生物柴油十六烷值不符合我国生物柴油国家标准;16种生物柴油中除棕榈油生物柴油馏程低于0#柴油外,其余均高于0#柴油,且亚麻籽油生物柴油和蓖麻籽油生物柴油馏程不符合我国生物柴油国家标准;16种生物柴油中蓖麻籽油生物柴油残炭含量和灰分含量不符合我国生物柴油国家标准,大豆油生物柴油、棉籽油生物柴油、橡胶籽油生物柴油和蓖麻籽油生物柴油机械杂质含量不符合我国生物柴油国家标准;16种生物柴油的磨斑直径均低于0#柴油,且差别不大。

二硼化镁作为固体高能金属燃料应用研究进展

硼(B)在应用过程中存在点火困难、燃烧效率低的问题,为开发具有更高应用潜力的燃料,二硼化镁(MgB_(2))由于其出色的点火燃烧性能引起了广泛关注。本文简要回顾了MgB_(2)在超导体、固体推进剂和储氢材料等方面的发展历程,介绍了MgB_(2)的主要制备方法,重点对MgB_(2)的热分解、热氧化特性和点火燃烧性能研究三方面对现有研究结果进行了综述。研究通过氧弹燃烧、热重差示扫描量热(TG-DSC)和X射线衍射(XRD)分析等,发现MgB_(2)相对于B具有更加优越的能量释放特性,其点火燃烧过程是以逐级分解释镁、多种硼镁化合物与镁协同氧化两个动力学过程为核心的复杂反应过程。通过总结现有研究,发现MgB_(2)热分解、热氧化具体反应过程及其内在关联机制尚未明确,存在缺乏微观层面的物质扩散过程和反应机理研究以及在不同环境条件下的点火燃烧研究等问题。未来应在微观角度对MgB_(2)点火燃烧的传热、传质过程等进行研究,并开展高温高压下的离散样品点火实验等,以提升MgB_(2)作为固体高能金属燃料的性能表现。