AP多粒度级配固体推进剂非稳态燃烧响应模型

发布时间：2024-05-12 21:55

　　为获得高氯酸铵(AP)粒度级配对固体推进剂燃烧响应特性的影响,以氧化剂单粒度的多火焰稳态燃烧模型(BDP)为基础,考虑实际推进剂中AP多级配粒度分布,建立了AP多粒度级配的AP/端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂非稳态燃烧响应模型,并对模型进行校验。针对由四种AP粒度330,250,110μm和50μm组合成的几十种AP多级配复合推进剂,分别在工作压强10 MPa、振荡频率25～1000 Hz条件下开展了燃烧响应特性研究,分析了AP粒度级配和配比等参数变化对压强耦合响应函数的影响规律。模型计算结果表明,100～1000 Hz,燃烧响应模型计算结果与文献实验测量结果吻合较好(实验压强>5 MPa),误差小于9%。AP粒度配比与级配对燃烧响应函数的分布影响较大,影响规律基本满足:AP多级配中提高小粒度AP的配比含量或者降低大粒度AP配比含量可以抑制中低频振荡,但同时会增益中高频振荡。用中粒度AP替代小粒度AP可以抑制中高频振荡,反之,替代大粒度AP则可以抑制中低频振荡。

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【部分图文】：

图10AP粒度级配对响应函数的影响

针对双级配110μm/50μm、250μm/50μm和330μm/50μm三种不同AP粒度的双级配推进剂，采用粗细粒度配比为4∶1，分别用250μm或者330μm替代双级配中粗粒度AP的50%含量，而小粒度50μm含量保持不变，形成三种AP三粒度级配推进剂，配比为2∶2∶1。AP....

图1AP四级配假想推进剂模型

对于AP多级配推进剂来说，可将AP多粒度级配AP/HTPB复合推进剂视为由多个假定AP单粒度AP/HTPB系统组合而成[18]，假设AP表面的单元火焰是相互独立燃烧，并将推进剂重新排列成多组各包含一种AP粒度的假想单级配推进剂（如图1所示）。这里考虑的AP四级配推进剂，其中AP粒....

图2相邻两个不同AP粒径的火焰模型示意图

根据实际推进剂配方AP粒度分布，改进模型中Ⅰ类AP平均粒径为DAP,1，含量为α1；Ⅱ类AP平均粒径DAP,2，含量α2；Ⅲ类AP平均粒径DAP,3，含量为α3；细粒度AP平均粒径DAP,4，含量为α4；αAP为AP总含量，如公式（1）所示，而HTPB含量为1?αAP。根据文献[....

图3振荡条件下模型参数振荡曲线

AP多级配推进剂燃烧模型采用Matlab计算平台编程计算，与AP单级配模型基本上相同，均是分别求解稳态（公式（1)～(8））和非稳态（公式（9)～(11））的非线性方程组。然而，对于不同AP级配来说，其稳态和非稳态的非线性方程组的数量不同，级配越多，方程数量也越多，计算量也越大，....

本文编号：3971951