不同AP颗粒尺寸与含量对AP/HTPB亚大气压下燃烧特性影响的数值分析

为研究不同AP体积分数及AP颗粒尺寸在亚大气压环境下对AP/HTPB底排药剂的燃烧特性影响,建立了AP/HTPB二维微尺度物理模型,采用BDP燃烧模型来模拟气相燃烧。在亚大气压环境下对AP/HTPB燃烧进行数值模拟,分析了AP体积分数在0.76~0.88以及AP颗粒半径分别为40μm,80μm,120μm时对AP/HTPB燃烧特性影响。结果表明:AP半径为80μm时,第一步反应的核心放热区面积随着AP体积分数增加而减小,AP体积分数在0.84时燃速达到最大。AP含量不同将导致燃面形状发生变化,AP体积分数增大,HTPB将出现明显凹陷;在同一AP体积分数时,AP颗粒尺寸越大,燃速越慢。AP颗粒尺寸不同,燃速达到最大值时AP的体积分数也不同,AP颗粒半径为40μm时,燃速达到最大值时AP的体积分数为0.86,AP颗粒半径为120μm时,燃速达到最大值时AP的体积分数为0.78,随着AP颗粒半径的增大,在对应半径下达到最大燃速时需要的AP含量下降。