AP/HTPB推进剂表面凝聚相区域燃烧模型

发布时间：2021-12-23 08:43

　　通过研究AP/HTPB推进剂燃烧模型可以对其各组分的消耗情况,以及推进剂燃烧时的化学反应机理有更清晰的认识,为解决燃速调节和配方设计问题提供支持。通过建立一维三相燃烧模型,分别采用Hawkins的1步反应机理以及Jeppson的8步反应机理进行模拟计算,得到了推进剂燃烧表面凝聚相区的温度和组分分布,发现采用Jeppson的8步反应机理,可得到凝聚相区域的组分演化大致要经历分解反应、分解产物与组分反应以及分解产物间发生反应三个反应阶段;而对于Hawkins的1步反应机理,分析了不同的质量流量、压强、推进剂配方中的Al粉含量对凝聚相区燃烧反应的影响,发现Al粉含量对反应速率影响显著。 

【文章来源】：固体火箭技术. 2020,43(01)北大核心CSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

Jeppson提出的推进剂燃烧三相模型[4]

图3和图4的横轴为凝聚相区内某位置与固相区的距离，图4(a)和图4(b)分别为凝聚相区中反应物AP和HTPB的绝对质量分数变化情况。气相产物生成速率和凝聚相区厚度受不同反应机理影响，由图3可看出，机理A相比机理B计算得到的凝聚相区厚度更大，说明采用机理A反应生成气相产物的速率更缓慢，导致空化比在距离固相表面更远的位置才达到上限。而在一维空间上，两种机理计算得到的温度分布几乎相同，这是由于推进剂分解产生的物质会向气相区移动，且化学反应主要集中在远离凝聚相区的气相区，因此凝聚相区中温度分布受气相区中传递过来的温度影响较大。由图3可看出，温度随着凝聚相区厚度增加，逐渐靠近气相区而逐渐升高，但从中也发现不同反应机理下温度分布相差极小。图3 不同机理下温度分布对比

不同机理下温度分布对比


本文编号：3548165