立式捏合机搅拌桨螺旋角影响数值分析

以计算流体力学方法为工具，研究了搅拌桨螺旋角时立式捏合机混合性能的影响。建立了立式捏合机混合过程的流体运动方程。完成了混合锅内流场的数值模拟，确定了立式捏合机混合性能评价指标，详细分析了搅拌桨螺旋角的变化对评价指标的影响。分析表明，当空心桨螺旋角取43°～48°范围内的值时，立式捏合机具有较好的扭矩特性，混合同样体积的物料时单位体积功耗小，同时具有较高的轴循环能力和稳定的剪切特性，混合效率也较好。

立式捏合机捏合间隙影响CFD分析

The effect of kneading clearance on the mixing performance of vertical kneading mixers was investigated by using the CFD methods.Firstly,the mixing field in the kneading tank was simulated numerically after analyzing the movement of mixer blade and the rheological properties of the material.Next,some macro mixing performance evaluation indices of the device were proposed.Lastly,the effect of kneading clearance on mixing performance was studied.The results indicated that a small kneading clearance could improve the mixing performance of vertical kneading mixers and better kneading efficiency could be achieved with a uniform kneading clearance.

含RDX的硝胺丁羟推进剂能量特性研究

采用最小自由能平衡流法对RDX/AP/Al/HTPB推进剂能量特性进行了理论计算。通过BSF165mm和BSF315mm发动机点火试验,研究了RDX含量、燃烧室压强对RDX/AP/Al/HTPB推进剂能量特性的影响规律。根据理论计算和发动机试验结果,对配方进行了优化设计,与某型号760mm全尺寸发动机的实测结果对比,其实测比冲高达2428.1N·s·kg-1(pc=6.86MPa),验证了RDX的加入对RDX/AP/Al/HTPB推进剂比冲有较突出贡献。

高氯酸铵/硝胺丁羟复合推进剂热感度及机械感度研究

测试了高氯酸铵/硝胺丁羟复合推进剂的热感度、摩擦感度和冲击感度。感度的测试结果表明,用硝胺RDX或HMX部分取代AP制成硝胺丁羟复合推进剂后,这种复合推进剂的感度要高于仅含高氯酸铵的推进剂的感度;随着RDX或HMX含量的增加,其感度值随之增大,但增幅逐渐下降。但在高氯酸铵推进剂中加入卡托辛燃速催化剂以后,制成的高燃速推进剂,其摩擦感度明显增大。

未固化AP/Al/HTPB推进剂燃速预示法——DSC法

研究了未固化推进剂的燃速预示方法 ,用DSC法 (差示扫描量热法 )研究了多种AP/Al/HTPB推进剂的常压热分解特性。根据BDP燃烧模型 ,考察了推进剂的燃速与热分解参数的关系 ,提出了未固化推进剂燃速的预示方法。实验结果表明 ,用DSC法可较准确地预示未固化推进剂的燃速 ,并成功预示了某配方的基础燃速。

基于流场模拟的复杂形面搅拌桨叶三维设计与优化系统

为实现立式捏合机搅拌桨叶全三维设计与优化,集成搅拌桨叶几何造型、流场模拟与机械性能分析,开发了基于流场模拟的复杂形面搅拌桨叶三维设计与优化系统。分析搅拌桨叶运动特性,建立搅拌桨叶的三维参数化模型;综合搅拌桨叶的几何造型、运动方式、混合工艺条件,在虚拟环境中真实地模拟搅拌桨叶混合过程,快速分析与评价搅拌桨叶几何形状与流场特征的关系;在虚拟环境下,将流场模拟结果作为负载,添加在搅拌桨叶上,对其机械性能进行分析与优化。通过工程设计实例,对这套方法进行验证,设计结果成功地应用于生产实践。应用结果表明这套系统可以缩短设计时间20%,设计的设备能耗降低5%。

AP/RDX/Al/HTPB推进剂用硼酸酯键合剂的合成与应用研究

针对丁羟四组元推进剂存在的工艺性能与力学性能的问题,设计合成了新型硼酸酯键合剂。选用二乙醇胺、1-溴代正丁烷、丙烯腈、冰乙酸为原料,合成了N,N-二羟乙基正丁胺、N-(2-腈乙基)二乙醇胺、N,N-二羟乙基乙酰胺中间体。对二乙醇胺和丙烯腈反应的产物做了红外和气-质联用分析,证实合成产物为目标化合物。利用所合成的中间体及甲基二乙醇胺与硼酸三正丁酯,合成了4种新型硼酸酯键合剂,采用丁羟四组元推进剂配方装药,验证了它们的使用效果。结果表明,新合成的4种键合剂都能明显改善药浆流动流平性,其中BA-3和BA-4具有很好的键合效果,显著提升了推进剂的力学性能。

卤族阻燃剂对PUR弹性体性能的影响

以聚氧化丙烯二醇和甲苯二异氰酸酯、一缩二乙二醇、3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺和3,5-二甲硫基-2,6-甲苯二胺2种异构体的混合物为主要原料,以磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCPP)作阻燃剂,制备了阻燃聚氨酯(PUR)弹性体。研究了阻燃剂添加量对该弹性体的力学性能和阻燃性能的影响。结果表明:TCEP,TCPP和TDCPP可以提高该弹性体的力学性能和阻燃性能,减少烟雾,当TDCPP添加量为25g时,可以获得各项性能较好的阻燃PUR材料。

硼酸酯键合剂在丁羟四组元推进剂中作用机理研究

采用反相气相色谱仪测试了BA-5键合剂,RDX,AP和HTPB-TDI胶片的表面酸碱性参数,并估算出各组分之间的界面相互作用焓。结果表明ΔHBA-RDX和ΔHBA-AP均显著大于ΔHBA-HTPB,证实键合剂BA-5与RDX,AP作用力远大于与粘合剂作用力,能在混合过程中优先迁移吸附在RDX,AP颗粒表面,并产生强烈吸附。采用电子能谱仪定性表征了RDX,AP从HTPB中吸附BA-5的情况。结果表明:随着电子束加速电压降低,测试厚度变小,AP样品中硼原子含量增加,证实BA-5是吸附在AP的表面。结合组分基团活性分析,阐述了BA-5键合剂的作用机理。

HTPB/TDI/DMTDA聚氨酯弹性体研制

以端羟基聚丁二烯(hydroxyl-terminated polybutadiene,HTPB)甲苯二异氰酸酯(toluene disso-cyanate,TDI)为主要原材料,3,5-二甲硫基-2,4-甲苯二胺和3,5-二甲硫基-2,6-甲苯二胺两种异构体的混合物(3,5-dimetylthio toluene dianiline,DMTDA)作为扩链剂,采用一步法制备了高硬度聚氨酯弹性体,研究了配方中DMTDA的含量和异氰酸酯指数变化、热处理时间对弹性体性能的影响,测试了弹性体的老化性能。结果表明,通过调整NH2/OH的摩尔比值、异氰酸酯指数和热处理时间可以调整弹性体的性能,当NH2/OH的摩尔比值控制为0.30、异氰酸酯指数控制在1.10、热处理时间为2h时,可以获得较佳的性能。

硼酸酯键合剂分子结构及其与RDX晶面相互作用的理论研究

运用量子化学方法计算了5种硼酸酯键合剂(BEBA)的分子结构和分子轨道,发现5种BEBA分子硼原子所处空轨道的能级较高。利用晶面吸附模型和分子动力学方法研究了上述键合剂与RDX(210)、RDX(200)晶面之间的相互作用能,发现键合剂在不同RDX晶面上的结合模式不同且具有选择性。键合剂与RDX(200)晶面的结合能大于其与RDX(210)晶面的结合能。BEBA_1和BEBA_2能够在两个晶面上获得较好的结合能力。BEBA_5在RDX(210)和RDX(200)晶面上相对结合能力相反,即在RDX(210)/BEBA_5中结合最好。推测由于RDX(200)晶面最表层氧原子含量相对较少,有利于甲酰丙酮基上的羰基与RDX上的NO2产生诱导效应,产生很强的结合作用,抵消并补偿了由于BEBA_5中胺氮负电荷减少而造成结合能的降低。

预聚体法制备HTPB/IPDI基聚氨酯弹性体材料

以端羟基聚丁二烯 (HTPB) ,异佛尔酮二异氰酸酯 (IPDI)为主要原材料合成了预聚体 ,采用 3,5 二甲硫基甲苯二胺 (DMTDA)作为交联剂 ,制备了聚氨酯弹性体材料。研究了聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及热处理对材料力学性能的影响 ,不同贮存条件对聚氨酯预聚体性能以及材料性能的影响。结果表明 ,合成的聚氨酯预聚体具有良好的贮存性能 ,调整聚氨酯预聚体中NCO含量和交联剂用量以及高温热处理都能够提高聚氨酯弹性体材料的力学性能 ,当预聚体NCO质量分数控制在 5 .6 8%左右 ,NCO/NH2 摩尔比控制在 1 .2 0 ,在 1 2 0℃下热处理时间为 2h时 。

固体火箭发动机试验综合软件系统设计

介绍一种固体火箭发动机试验用综合软件系统。该软件系统除具有标定、数据采集、试验数据分析处理功能外 ,还具有固体火箭发动机性能预估、参数辨识 ,以及试验数据库管理功能。该系统能自动快捷地分析处理各类试验数据 ,有效提高了试验效率。

空心微粉在聚氨酯涂料中的应用

以端羟基聚丁二烯、甲苯二异氰酸酯、绢云母粉以及有关配合剂为原料,制备了双组分的聚氨酯涂料,添加了空心玻璃微粉作为添加剂,对空心玻璃微粉的含量和粒度对性能的影响进行了试验,对优选出的配方进行了老化试验。结果表明,适当地添加TK10或TK35空心微粉可以提高涂料与金属的黏结强度、耐酸碱腐蚀、热老化和耐水性能,改善外观、色彩和工艺性能。

HTPB/IPDI聚氨酯弹性体材料研制

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、1,4-丁二醇、白碳黑、辛酸亚锡等为原料,采用一步法制备了聚烯烃型聚氨酯弹性体材料。试验了1,4-丁二醇比例、白碳黑和辛酸亚锡含量、异氰酸酯指数对弹性体性能的影响,测试了材料的力学性能和粘度变化。结果表明,当1,4-丁二醇和HTPB的羟基比值控制在4,白碳黑含量为12.5g,辛酸亚锡含量为0.4g,异氰酸酯指数为1.20时,可以获得工艺性能和力学性能良好的聚烯烃聚氨酯弹性体。

聚醚聚氨酯胶粘剂的研制

以三羟基四氢呋喃环氧丙烷共聚醚、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、白炭黑、一缩二乙二醇(DEG)等为原材料,制备了聚醚聚氨酯胶粘剂。研究了原材料的用量变化,聚醚含水量,环境湿度对胶粘剂粘接强度的影响,对于不同的DEG用量,测试了胶粘剂在室温下不同时间的粘度。对胶粘剂配方进行了稳定性试验。结果表明,改变白炭黑、DEG用量、异氰酸酯指数、聚醚含水量以及环境湿度都将影响胶粘剂性能。当聚醚用量100g,白炭黑16g,DEG与聚醚的羟基摩尔比值为3,异氰酸酯指数为1.20,聚醚含水量控制在0.08%,绝对湿度控制在13g水以下时,可以获得粘接强度优良的聚醚聚氨酯胶粘剂。

双基推进剂用丁羟胶包覆层研制

以端羟基聚丁二烯(丁羟胶,HTPB)、癸二酸二异辛酯、1,4 丁二醇、绢云母、甲苯二异氰酸酯(TDI)等为原材料,制备了双基药柱用包覆层。通过研究原材料的含量变化对包覆层力学和粘接性能的影响,优化出一种较为理想的包覆层配方(丁羟胶100g,癸二酸二异辛酯15g,绢云母15g,1,4 丁二醇与丁羟胶的羟基摩尔比值为3,异氰酸酯指数为1.20),用此配方包覆双基药柱,并进行了70℃老化试验及高低温试车。结果表明,该配方各项性能优良,包覆的药柱能够保证燃气发生器的正常工作。

环氧树脂/低分子聚酰胺密封剂研制与应用

以环氧树脂、低分子聚酰胺、邻苯二甲酸二丁酯、海泡石、纳米碳酸钙等作为原材料,制备了密封剂材料。试验了环氧树脂/低分子聚酰胺固化体系、配合剂的配比对配方粘接性能的影响。优选出配比为环氧树脂100g,低分子聚酰胺130g,邻苯二甲酸二丁酯7.5g,海泡石70g,纳米CaCO380g的配方,对该配方进行了加速老化试验,扩试和应用。结果表明,优选配方的粘接和老化性能良好,具有应用价值。

EPDM/IIR柔性材料的研制

介绍连接发动机燃烧室与喷管的EPDM/IIR柔性材料配方及性能研究结果。EPDM/IIR柔性材料的优化配方确定为:EPDM 87 5,IIR 12 5,白炭黑 25,增塑剂DIOS 12 5,氧化锌 5,硬脂酸 2,促进剂TMTD 2,促进剂M 1,硫黄 2。该配方柔性材料硬度低、强度高、老化性能和粘合性能好,贮存期超过5年。