中国博士后科学基金(20110491769)
- 作品数：15 被引量：38H指数：5
- 相关作者：周俊虎刘建忠汪洋敖文杨卫娟更多>>
- 相关机构：浙江大学中国航天科技集团公司中国航天科技集团公司第四研究院更多>>
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- 相关领域：航空宇航科学技术理学动力工程及工程热物理化学工程更多>>
- 碳对无定形硼颗粒的点火燃烧特性影响被引量：4
- 2014年
- 碳是硼一次燃烧产物的主要成分,对硼的二次点火燃烧有重要的影响。采用热重差示量热扫描(TG-DSC)、X射线衍射(XRD)和激光点火试验系统研究了不同配比的碳对无定形硼颗粒点火燃烧特性的影响。试验采用的硼、碳混合样品碳含量分别为0%、10%、20%、50%和100%,结果表明,碳的添加降低了样品加热过程中的增重量。碳含量对加热过程的影响是复杂的。当样品的碳含量不大于10%,样品的氧化反应推迟,放热量增加。当样品的碳含量进一步升高,又会使样品的氧化反应提前,放热量减少。在氧气气氛下,随碳含量的增加,样品的燃烧峰值强度减弱,燃烧时间从2436 ms增加到2909 ms,但碳对样品的点火时间的延迟较小,最多不超过3 ms。样品燃烧产物呈黑色块状固体,主要成分有氧化硼和单质碳等。对样品燃烧产物的分析表明,样品的点火燃烧反应并不充分。
- 梁导伦王纵涛刘建忠张彦威敖文席剑飞汪洋周俊虎
- 关键词：碳激光点火
- 基于MEMS的固体燃料微推进技术研究进展被引量：6
- 2016年
- 随着航天器小型化的发展,微推进技术研究具有十分迫切和重要的意义.基于微机电系统(MEMS)的固体燃料微推进器(MSPT)具有诸多优点,已成为微推进技术研究热点.介绍了MSPT的研究背景及优势,综述了国内外基于MEMS的固体燃料微推进器的结构与装配、点火部分研究、推进剂研究、推力测试装置设计、模型及数值模拟方面的研究进展.分析了目前研究中存在的问题和不足之处,并展望了未来研究的重点和改进方向.
- 刘建忠梁导伦汪洋杨玉新施伟周俊虎
- 关键词：航空航天推进系统微机电系统固体推进剂微推进器推力测试
- 气流速度对晶体硼颗粒热氧化及点火燃烧特性的影响被引量：2
- 2013年
- 利用热天平与激光点火装置,研究了不同气流速度下硼颗粒的热氧化特性和点火燃烧特性,在此基础上分析了对流换热对其影响规律。研究结果表明,气流速度对硼氧化反应的作用主要体现在对流换热项及扩散控制项两方面。气流速度对硼颗粒的点火燃烧过程的影响是双方面的。在流速较低时,其增大将促进硼颗粒的点火和燃烧,此时起主导作用的是氧扩散过程。随着流速的增加,对流换热对硼氧化反应的影响逐渐体现,超过某一程度后,其增大则不利于硼颗粒的点火和燃烧。研究还发现,硼颗粒的燃烧效率随气流速度的增大而增大,推测硼颗粒的燃烧效率的主要影响因素是氧扩散过程。
- 敖文杨卫娟汪洋席剑飞刘建忠周俊虎岑可法
- 关键词：硼热重点火燃烧
- 不同气氛下硼粉燃烧特性及动力学研究被引量：5
- 2012年
- 利用热天平（50～1100℃1分别研究了硼粉在空气、CO2、N2和O2四种不同气氛下的燃烧特性，同时研究了粒度对着火温度的影响。采用Doyle单曲线积分法模型计算硼在不同气氛下的热反应动力学参数。试验结果表明，在50～1100℃，硼在CO2气氛下增重量最大，在O2气氛中的增重速率最大，而在N2气氛下未见明显增重；硼在空气、O2和CO2气氛下的着火温度分别为710，697，770℃，提高氧浓度有利于促进硼的着火。硼粉着火温度随粒径的增大略微升高。通过计算硼在空气、O2和CO2气氛下的反应动力学参数可知，硼在以上气氛中的反应均属于二阶反应，CO2气氛下硼的反应速率常数最小。燃烧产物分析表明硼在空气气氛下与O2反应为主导反应，而基本不与N2发生反应。
- 敖文杨卫娟汪洋刘建忠周俊虎岑可法
- 关键词：硼热分析燃烧动力学
- 含硼燃料在细管内点火燃烧特性的实验研究被引量：2
- 2014年
- 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%。
- 李和平王纵涛汪洋杨卫娟敖文席剑飞刘建忠周俊虎
- 关键词：微推进器草酸燃尽率
- 不同气氛下硼燃烧发射光谱分析及火焰形态研究被引量：9
- 2014年
- 为了揭示无定形硼粉在各种气氛下的燃烧特性,利用激光点火系统研究了硼粉的燃烧过程,采用先进的光纤光谱仪和高速摄影仪分析了火焰形态以及燃烧过程中的发射光谱。结果表明,硼在纯氮气氛中能自持燃烧,火焰呈现不明显的淡黄色;而在纯氧气氛中的燃烧则非常剧烈,火焰为硼燃烧特有的绿色。硼在纯氧气氛下燃烧发射出明显的BO2光谱及少量的BO光谱,波长547.1nm的谱峰强度最大。在纯氮气氛下未观察到明显的BN发射光谱。与氧气气氛相比,在水蒸气/氧气混合气氛下,没出现明显的BO2发射光谱。在氧氮气氛下,随着氧浓度的降低,波长471,492.9,518.1,547.1,579.1nm的BO2峰始终较为明显,而452和620.2 nm波段的BO2峰则逐渐消失。
- 敖文汪洋李和平席剑飞杨卫娟刘建忠周俊虎
- 关键词：硼燃烧发射光谱
- 粒径和晶形对硼颗粒点火燃烧特性的影响被引量：5
- 2013年
- 针对粒径和晶形对硼颗粒燃烧的影响机理，利用激光点火系统研究了硼颗粒的点火燃烧特性。结果表明，在25～65μm范围内，晶体硼点火延迟时间随粒径变化无明显规律，点火延迟时间在13—19ms之间。晶体硼和无定形硼燃烧效率均随粒径增加而增加。当粒径小于65μm，硼表面氧化层是影响硼燃烧效率的决定性因素。55μm的晶体硼不仅点火延迟时间最短，而且燃烧最剧烈，表明55μm可能是晶体硼颗粒点火燃烧性能最佳的尺寸。无定形硼的点火延迟时间要远低于晶体硼，燃烧效率、火焰强度及发射光谱强度也比晶体硼高。相对粒径，点火延迟时间对晶形更加敏感，晶形对硼点火燃烧具有更强的影响作用。
- 敖文周俊虎刘建忠杨卫娟汪洋
- 关键词：硼点火燃烧粒径晶形
- B_4C对硼粉的点火燃烧特性影响研究被引量：1
- 2013年
- 通过高温热重（TG-DTG）和激光点火等实验分析手段，结合FactSage软件模拟计算，研究了不同配比的B4C和B混合燃料的点火燃烧特性，分析B4C对B的点火燃烧反应的作用机理和影响规律。分析实验结果发现，在1000K以下的空气气氛下，增大B4C含量能够增加样品反应增重，加快反应速率，降低样品的起始氧化温度；在1000-1250K剧烈反应期，增大样品中B4C含量，样品增重速率减小，1250K时的增重量也越少，最大增重速率对应的温度降低；在1250-1700K高温阶段，各个样品的增重速率再次变快，随着增大样品中B4C含量增大，样品增重速率变快，反应速率变快，含10％B4C的样品最终增重量超过纯硼粉。随着样品中B4C含量增大，燃烧光谱强度减弱，最大光谱强度波峰值减小，燃烧强度变弱，激光点火延迟时间变长，持续燃烧时间减少，燃料中B4C的成分不利于样品的快速点火和燃烧放热。
- 周华张彦威敖文汪洋刘建忠周俊虎岑可法
- 关键词：B4C激光点火燃烧特性
- 草酸对微小圆管中B/AP混合物燃料点火特性的影响被引量：3
- 2013年
- 硼颗粒表面被一层B2O3氧化膜包覆,阻碍了与氧化剂的接触和反应,使硼的点火燃烧性能较差。特别是微小燃烧室较大比表面积引起的较大散热损失,使含硼燃料的点火和燃尽更困难。借助热重、差示扫描量热同步分析和激光点火实验台,研究了草酸对微小圆管中B/AP混合物燃料点火燃烧特性的影响。实验结果显示,管径越小,B/AP混合物燃料的点火燃烧性能越差;而草酸的加入可显著缩短微小圆管中硼燃料的点火延迟时间,提高燃烧效率,同时降低燃速和燃烧强度。2 mm和3 mm内径圆管中燃料的点火延迟时间分别由1 345 ms和1 090 ms缩短至300 ms和460 ms,燃烧效率分别由18.45%和18.12%提高至42.6%和48.13%。
- 李和平汪洋杨卫娟刘建忠席剑飞周俊虎岑可法
- 关键词：草酸
- 不同气氛下含硼燃料热氧化特性及动力学分析
- 2013年
- 通过高温热重（TG-DTG）分析和常压差示扫描量热（DSC）等分析手段，研究不同气氛对含硼燃料热氧化特性的影响．利用TGDTG切线法得到不同气氛下含硼燃料的着起始氧化温度温度，分析实验结果表明，在50～650℃温度区间，燃料的着火温度不受气氛影响，提高氧浓度有助于促进燃料反应放热．在650～1100℃温度区间，在0z、空气和COz气氛下含硼燃料中硼的起始氧化温度温度分别为705．3、710．8、723．4℃，在Nz下增重非常少，与Ar不发生反应；提高02浓度有利于降低含硼燃料中硼的起始氧化温度，加快氧化反应，提高含硼燃料的反应效率．采用Satava-Sestak积分法模型计算燃料在高温段（650～li00℃）不同气氛下的化学反应动力学参数．
- 周华张彦威李和平汪洋刘建忠周俊虎岑可法
- 关键词：DSC热分析
