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煤基航天煤油安全特性分析

Journal of Measurement Science and Instrumentation 2022年第4期13卷 480-492页

作者：李辰亮刘泉张晶宋先钊张建新徐森张丹南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

本文研究了GX煤油、HX煤油、WX煤油3种典型煤油的危险性和热安全特性。首先,利用自行设计的爆炸极限测量系统,确定了3种煤油蒸汽的爆炸下限。然后,使用差示扫描量热仪(DSC)对煤油进行线性加热实验,分析煤油的热分解特性。采用动力学方... 详细信息

本文研究了GX煤油、HX煤油、WX煤油3种典型煤油的危险性和热安全特性。首先,利用自行设计的爆炸极限测量系统,确定了3种煤油蒸汽的爆炸下限。然后,使用差示扫描量热仪(DSC)对煤油进行线性加热实验,分析煤油的热分解特性。采用动力学方法计算并比较了3种煤油的热解动力学参数。实验结果表明:GX煤油的闪点及爆炸下限相对较低。DSC测试表明,HX煤油的最低初始分解温度为116.5℃。由热解动力学计算可知,HX煤油的T_(D24)与表观活化能较小。由ARC试验得到,在绝热条件下GX煤油的热稳定性最差。3种煤油的高温稳定性均可达到要求。综合来看,GX煤油的危险性最高,HX煤油的热安全性最低,故在煤油的储运过程中要防止热量的累积。此研究提供了煤基航天煤油基础的安全特性数据,为发动机可靠性增长与性能提升提供了技术支撑。

关键词：航天煤油危险性热解动力学热安全性

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航天煤油降温特性研究

航天煤油降温特性研究

中国化学会第八届全国化学推进剂学术会议

作者：邱一男张晓萍雷刚王天祥航天低温推进剂技术国家重点实验室

本文针对贮罐内航天煤油循环、混合降温过程,建立了相应的物理模型,通过数值计算方法和实验研究研究其降温特性。首先,将数值模拟结果与实验数据进行对比,验证了物理模型的合理性与数值计算方法的准确性。然后,根据进液口的位置、数量... 详细信息

本文针对贮罐内航天煤油循环、混合降温过程,建立了相应的物理模型,通过数值计算方法和实验研究研究其降温特性。首先,将数值模拟结果与实验数据进行对比,验证了物理模型的合理性与数值计算方法的准确性。然后,根据进液口的位置、数量和出液口深度三类条件分别模拟了六种不同工况下的煤油降温过程,通过数值计算结果对比,得到了煤油流动与降温特性,总结归纳了不同工况下的煤油降温和温度均匀性规律,从而得到优化工况。本文建

关键词：航天煤油降温实验数值模拟

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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煤油罐区火灾危险性研究

化学推进剂与高分子材料 2022年第4期20卷 68-71页

作者：吴志坚王丽婧北京航天试验技术研究所北京100074

通过建立的池火灾模型对某新建航天煤油(简称煤油)罐区可能发生的火灾事故的后果进行定量计算,评价了煤油罐区发生火灾爆炸事故的危险性和火灾事故后果,对死亡、重伤、轻伤的范围进行了量化研究,给出了相应的计算模型。根据计算结果,对... 详细信息

通过建立的池火灾模型对某新建航天煤油(简称煤油)罐区可能发生的火灾事故的后果进行定量计算,评价了煤油罐区发生火灾爆炸事故的危险性和火灾事故后果,对死亡、重伤、轻伤的范围进行了量化研究,给出了相应的计算模型。根据计算结果,对池火灾的影响后果进行预测分析并确定安全边界,为试车台提高安全生产管理水平,制定事故应急救援预案提供科学的参考数据。

关键词：航天煤油池火灾风险

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超临界压力下降阻煤油换热特性实验研究

超临界压力下降阻煤油换热特性实验研究

作者：陈彦伯西安建筑科技大学

学位级别：硕士

热防护问题一直是制约超燃冲压发动机发展的重要因素。目前,再生主动冷却技术是解决热防护问题最有效的方案,即发动机燃料既作为推进剂,又充当冷却剂。超燃冲压发动机的热负荷非常大,需要燃料具有较高的质量流量才能满足冷却需求,即燃... 详细信息

热防护问题一直是制约超燃冲压发动机发展的重要因素。目前,再生主动冷却技术是解决热防护问题最有效的方案,即发动机燃料既作为推进剂,又充当冷却剂。超燃冲压发动机的热负荷非常大,需要燃料具有较高的质量流量才能满足冷却需求,即燃料在冷却通道内的流速很高。但高流速导致燃料在冷却通道内的流动阻力很大,故提出降阻煤油的概念,以降低流动阻力,从而降低冷却通道内压力及输油泵功率。降阻煤油是一种新提出的碳氢燃料,对其换热特性的研究还很不充分,故开展了降阻煤油换热特性的实验研究。本实验研究基于再生主动冷却技术的研究背景,借鉴以往碳氢燃料换热特性实验研究的经验和成果,设计实验方案,搭建实验平台,利用实验平台模拟了降阻煤油对发动机进行冷却的过程。在实验系统压力为10 MPa、15 MPa,燃料流速分别为20 m/s、40 m/s、60 m/s,加热热流密度05 MW/m的实验条件下,对超临界压力下的降阻煤油M-3、M-30和航天煤油M的热沉和换热特性进行了实验研究。实验结果表明:超临界压力下,燃料流速越高,降阻煤油及航天煤油的热沉越小;加热热流密度越大,降阻煤油及航天煤油的热沉越大;压力对降阻煤油及航天煤油的热沉的影响极小。超临界压力下,流速越大,降阻煤油及航天煤油的换热系数越大,换热能力越强。加热热流密度越大,降阻煤油及航天煤油的换热系数越大,换热能力越强。对比降阻煤油和航天煤油分析得知:降阻煤油的热沉和换热能力均低于航天煤油。故作为超燃冲压发动机的冷却剂,降阻煤油虽然能够显著降低流动阻力,但是其换热冷却能力相比航天煤油有所下降。

关键词：降阻煤油航天煤油热流密度热沉换热特性

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超临界态航天煤油管内对流换热特性研究

节能技术 2020年第4期38卷 291-298页

作者：刘少斌杜宗罡韩伟张晓罗任亚涛齐宏哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学空天热物理工业和信息化部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 西安航天动力试验技术研究所陕西西安710100

燃料再生冷却是最好的航天发动机热防护方法之一,但航天发动机工作时煤油会处于超临界态,其对流换热特性会显著改变,甚至出现传热恶化。为了探究航天煤油在超临界态下对流换热特性,本研究使用Ansys Fluent软件以超临界状态下小管径圆管... 详细信息

燃料再生冷却是最好的航天发动机热防护方法之一,但航天发动机工作时煤油会处于超临界态,其对流换热特性会显著改变,甚至出现传热恶化。为了探究航天煤油在超临界态下对流换热特性,本研究使用Ansys Fluent软件以超临界状态下小管径圆管内RP-3煤油为研究对象,围绕圆管管径、壁面热流密度、煤油质量流率、出口压力等因素对煤油在小管径圆管内对流换热特性的影响进行分析,通过结果对影响机理进行阐述。此外,本研究还设置分组对照的边界条件,对临界态煤油管内流动发生的传热恶化现象进行模拟,并分析了传热恶化的产生机理,发现传热恶化的发生与煤油热物性在拟临界温度附近剧烈的变化有关。

关键词：航天煤油超临界状态传热特性传热恶化

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低流阻航天煤油流阻特性研究

低流阻航天煤油流阻特性研究