為獲得不同固體推進劑工作燃氣的粘度（η）、定壓比熱容（c_p）、熱導率（λ）和音速（a）參數,補充現有數據不足,為其作為導彈和航天運載器等工程應用提供技術支持,采用最小吉布斯自由能法,對五種推進劑在900～3500 K溫度范圍和5～15 MPa壓力范圍內的粘度、定壓比熱容、熱導率和音速進行了研究,并擬合出計算方程。不同推進劑的粘度和定壓比熱容的相對擬合偏差基本在±2%以內,熱導率和音速最大的相對擬合偏差基本在±4%以內。研究結果表明,根據計算模型所獲得的結果比較準確可靠,并且能夠滿足工程應用的精度要求,因而所獲得的計算方程可為固體推進劑的工程應用提供基礎熱物性數據。 

【文章來源】：固體火箭技術. 2020,43(02)北大核心CSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

本文定壓比熱容計算方程和文獻值的偏差分布

本文理論研究了五種推進劑在溫度范圍900～3500 K和壓力范圍5～15 MPa內的粘度、定壓比熱容、熱導率和音速，每200 K和5 MPa進行一次計算，共獲得840個數據點。以推進劑1為例，圖2給出了音速隨溫度和壓力的變化趨勢。可看出，音速隨著溫度和壓力的升高而逐漸增大。此外，粘度、定壓比熱容和熱導率隨溫度和壓力的變化也是如此。圖3給出了推進劑1在壓力為5 MPa下的粘度、定壓比熱容、熱導率和音速隨溫度的變化趨勢。由圖3可知，粘度和熱導率隨溫度基本呈線性變化，定壓比熱容呈現先增大后趨于平緩的變化趨勢，而音速在較高溫度下為線性變化規(guī)律。圖3 推進劑1的粘度、定壓比熱容、熱導率及音速隨溫度變化

圖2 推進劑1的音速隨溫度和壓力變化將本文獲得的粘度、定壓比熱容、熱導率和音速數據分別采用自由體積模型[17]、Jovan模型[18]和經驗多項式[19-20]進行擬合，其表達式如下:

【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型高氯酸銨替代物對固體推進劑能量性能的影響[J]. 李猛,趙鳳起,徐司雨,姚二崗,裴慶,郝海霞,姜菡雨.  火炸藥學報. 2016(02)
[2]發(fā)動機引流推力矢量方案數值研究[J]. 孫得川,由旭.  推進技術. 2016(03)
[3]自發(fā)布里淵散射法異丙醚音速的實驗測量[J]. 鄭雄,張穎,王升,梁俐俐,何茂剛.  工程熱物理學報. 2015(09)
[4]固體推進劑配方優(yōu)化設計方法及其軟件系統(tǒng)[J]. 田德余.  火炸藥學報. 2014(06)
[5]復合固體推進劑用增塑劑的研究進展[J]. 郝利峰,張麗,何宏軍,唐時敏,吳祝駿,孫慶鋒.  化學推進劑與高分子材料. 2014(06)
[6]發(fā)動機引流推力矢量方案的內流場分析[J]. 孫得川,由旭.  航空兵器. 2014(05)
[7]三氟乙烷的氣相音速測量與熱力學性質研究[J]. 何茂剛,劉志剛,趙小明,吳江濤.  西安交通大學學報. 2001(11)



本文編號：3632760