微米级单颗粒铝粉加压着火燃烧特性

作     者：秦丁益 杨越 栗晶 柳朝晖 秦钊 仪建华 QIN Ding-yi;YANG Yue;LI Jing;LIU Zhao-hui;QIN Zhao;YI Jian-hua

作者机构：华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 西安近代化学研究所陕西西安710065 

出 版 物：《火炸药学报》 (Chinese Journal of Explosives & Propellants)

年 卷 期：2022年第45卷第6期

页      面：870-876页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 0826[工学-兵器科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国防科技重点实验室基金(No.6142603180302) 

主　　题：物理化学 铝粉 单颗粒 加压燃烧 着火延迟 燃烧持续时间 

摘      要：为探究压强及氧浓度对铝粉着火燃烧特性的影响,利用自主搭建的基于平面火焰燃烧器的可视化加压携带流台架,结合高速显微摄像方法,对0.1~0.7MPa、20%和30%氧浓度、O_(2)/CO_(2)气氛下粒径79μm的离散单颗粒铝粉的微观着火燃烧过程进行了光学诊断。结果表明,铝粉颗粒的燃烧过程可分为4个阶段:预加热缓慢氧化阶段、铝蒸气扩散剧烈燃烧阶段、破碎爆裂旋转加速阶段以及燃尽阶段。当压强每升高0.2MPa,铝粉着火延迟时间缩短约4ms,燃烧持续时间增大约2ms;当氧浓度升高10%,不同压强下铝粉的着火延迟时间缩短约1.5ms,燃烧持续时间增大约0.2ms。随着压强和氧浓度的升高,铝粉颗粒表面的氧分压和氧浓度增大,燃烧更加剧烈,使得铝粉颗粒的总时间缩短,且压强的影响与氧浓度相比更加明显。