發(fā)布時間：2022-06-23 08:16

　　混合推進技術結合了固體推進技術和液體推進技術的特點,將燃料和氧化劑分別貯于不同的狀態(tài),具有安全性高、開／關機和推力調節(jié)方便、可靠性高等優(yōu)點。然而,混合推進技術的發(fā)展受到燃料退移率低的制約,國外對提高燃料的退移率的方法和途徑做了大量的研究：國內針對混合推進用燃料的研究較少。有必要建立相應的燃料燃燒性能測試系統(tǒng),開展燃料的燃燒性能研究,尋求提高燃料退移率的新途徑。本文設計建立了用于燃料燃燒性能測試的高速攝影法測試系統(tǒng),系統(tǒng)包括激光點火系統(tǒng)、氧氣噴注系統(tǒng)、光學測試系統(tǒng)、壓強控制系統(tǒng)、燃燒室移動支架和燃燒室腔體。設計的燃料燃燒性能測試系統(tǒng)可開展不同氧化劑／固體燃料組合的燃燒性能測試實驗,實驗壓強范圍為0.1MPa～2.5MPa（更換K9透鏡,壓強最高可至20 MPa）。系統(tǒng)設計的氧化劑噴注器更換簡單,可方便地開展燃料在不同進氣方式下的燃燒性能測試實驗。由壓力傳感器,多路控制器和快速響應電磁閥組成的壓強控制系統(tǒng)確保燃料燃燒時燃燒室的壓強在目標壓強的±6%內波動。燃料退移端面呈圓形,退移端面直徑隨時間的推移逐漸增大,二者之間滿足冪函數關系。分析推導了燃料的退移速率、氧燃比、質量消耗率與時間和氧化劑... 

【文章頁數】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
主要符號表
1. 緒論
    1.1 研究的背景和意義
    1.2 國內外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 混合推進技術的發(fā)展歷史
        1.2.2 固體燃料退移率的測試方法
        1.2.3 增加燃料退移率的途徑和方法
    1.3 本文主要研究內容
2. 燃料燃燒性能測試系統(tǒng)的設計及數據處理
    2.1 氧化劑的選擇
    2.2 燃燒室設計
        2.2.1 燃料藥柱設計
        2.2.2 燃燒室腔體設計
        2.2.3 點火系統(tǒng)設計
        2.2.4 氧氣噴注系統(tǒng)設計
        2.2.5 測試系統(tǒng)設計
    2.3 氣路設計
    2.4 實驗平臺和燃燒室支架設計
    2.5 燃燒室壓強控制系統(tǒng)設計
    2.6 燃燒室組裝與測試
    2.7 典型燃燒測試實驗
        2.7.1 實驗準備
        2.7.2 實驗步驟
        2.7.3 典型的燃燒過程
    2.8 數據處理
        2.8.1 尺寸標定
        2.8.2 燃料退移面直徑測量
        2.8.3 燃料實時燃燒性能
        2.8.4 總體平均
    2.9 小結
3 HTPB基燃料的設計與制備
    3.1 基本組分
        3.1.1 膠黏劑
        3.1.2 增塑劑
        3.1.3 固化劑
        3.1.4 固化催化劑
    3.2 添加的金屬粉
        3.2.1 金屬材料的種類
        3.2.2 金屬粉的粒徑分布
        3.2.3 金屬粉的點火溫度
    3.3 HTPB基燃料的配方設計
        3.3.1 HTPB基燃料的基礎配方設計
        3.3.2 含有金屬添加材料的燃料配方設計
    3.4 HTPB基燃料的實驗室制備
    3.5 制備的燃料的表征
        3.5.1 燃料的致密性
        3.5.2 金屬粉在燃料中的分散性
    3.6 小結
4. 燃料的點火特性研究
    4.1 實驗裝置
    4.2 實驗方法
    4.3 實驗結果與分析
        4.3.1 激光功率密度對燃料點火延遲時間的影響
        4.3.2 壓強對燃料點火延遲時間的影響
        4.3.3 金屬粉對燃料點火延遲時間的影響
        4.3.4 燃料點火過程
    4.4 小結
5. 燃料的燃燒性能研究
    5.1 HTPB燃料的燃燒性能
    5.2 含金屬粉的HTPB燃料的燃燒性能
        5.2.1 含Mg粉的HTPB燃料的燃燒性能
        5.2.2 含MgB的HTPB燃料的燃燒性能
        5.2.3 含am Al粉的HTPB燃料的燃燒性能
    5.3 金屬粉對HTPB基燃料燃燒性能的影響
    5.4 壓強對燃料燃燒性能的影響
        5.4.1 壓強對HTPB燃料燃燒性能的影響
        5.4.2 壓強對含金屬粉的HTPB燃料的燃燒性能的影響
    5.5 小結
6. 燃料的化學推進性能理論分析
    6.1 化學推進性能參數介紹
    6.2 化學推進性能計算
        6.2.1 計算方法簡介
        6.2.2 不同氧化劑氣流下HTPB燃料的真空比沖
        6.2.3 燃料的真空比沖與氧燃比的關系
        6.2.4 添加的金屬粉對燃料的真空比沖和絕熱火焰溫度的影響
        6.2.5 燃燒產物分析
    6.3 壓強對燃料絕熱火焰溫度的影響
    6.4 小結
7. 總結與展望
    7.1 論文的主要內容與結論
    7.2 論文的主要創(chuàng)新點
    7.3 論文不足及后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻
附錄


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]固液混合發(fā)動機固體燃料燃速測量的影響因素研究[D]. 李志昌.國防科學技術大學 2008
[2]固液火箭發(fā)動機燃燒流動與燃面退移規(guī)律研究[D]. 陳灝.西北工業(yè)大學 2007
[3]固液混合發(fā)動機燃燒與燃速特性研究[D]. 胡建新.國防科學技術大學 2001



本文編號：3653764