检索结果-南通市图书馆

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

同轴数字全息用于铝燃烧颗粒的测量研究

推进技术 2019年第6期40卷 1399-1408页

作者：金秉宁王志新刘佩进徐庚西北工业大学燃烧、流动和热结构国家级重点实验室陕西西安710072 上海航天动力技术研究所上海201109

为获得三维空间范围内固体推进剂铝颗粒动态燃烧的粒径信息,采用同轴数字全息技术对固体推进剂中铝动态燃烧颗粒粒径分布的测量进行了研究。在常温常压下,采用两种放大倍数(1.1倍和2.7倍)的成像系统对两种推进剂进行了全息测量,分别从... 详细信息

为获得三维空间范围内固体推进剂铝颗粒动态燃烧的粒径信息,采用同轴数字全息技术对固体推进剂中铝动态燃烧颗粒粒径分布的测量进行了研究。在常温常压下,采用两种放大倍数(1.1倍和2.7倍)的成像系统对两种推进剂进行了全息测量,分别从两种推进剂铝燃烧颗粒的全息重建图像中提取了所有铝燃烧颗粒的粒径信息,采用Log-Normal多峰拟合方法获得了颗粒粒径分布的详细参数。实验结果表明:在颗粒重建全息图的基础上,采用插值方法极大地提高了颗粒粒径的测量精度,在10μm^200μm内,相对测量误差可降低至0.4%。该方法能够清晰获得10μm^900μm内所有铝燃烧颗粒粒径分布和平均粒径等信息,说明该方法适用于固体推进剂铝颗粒燃烧的精细化测量。

关键词：固体推进剂铝燃烧同轴数字全息图像重建概率密度粒径分布

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

固体推进剂中铝燃烧理论研究展望

飞航导弹 2013年第10期 88-91,96页

作者：姜治深梁晶晶敖文中国汽车技术研究中心

对固体推进剂中铝燃烧理论研究进展进行了介绍,对现有研究中存在的局限性进行了讨论,分析了未来铝燃烧理论的研究趋势。从现有研究看来,铝燃烧的理论模拟可以分为3类,分别为半经验模型、化学机理模型和CFD模型。铝在CO2/H2O以及N,F,Cl... 详细信息

对固体推进剂中铝燃烧理论研究进展进行了介绍,对现有研究中存在的局限性进行了讨论,分析了未来铝燃烧理论的研究趋势。从现有研究看来,铝燃烧的理论模拟可以分为3类,分别为半经验模型、化学机理模型和CFD模型。铝在CO2/H2O以及N,F,Cl等元素下的燃烧反应具有巨大研究价值。铝燃烧的理论局限于动力学方面的研究,而对于热力学研究较少。此外,有关铝氧化反应的热分析动力学研究很少。铝颗粒在管道内燃烧的CFD研究具备重大研究潜力。纳米级铝颗粒的燃烧是未来研究热点。

关键词：固体推进剂铝燃烧模型颗粒

数字全息技术用于固体推进剂铝燃烧测量实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

数字全息技术用于固体推进剂铝燃烧测量实验研究

作者：王志新西北工业大学

学位级别：硕士

铝粉颗粒是现代复合推进剂中广泛使用的金属添加剂,铝粉的加入能够提高发动机比冲、装填比以及抑制高频燃烧不稳定现象。开展推进剂铝颗粒燃烧测量研究,揭示铝颗粒燃烧机理及规律,对于固体火箭发动机性能优化和改善燃烧不稳定现象具有... 详细信息

铝粉颗粒是现代复合推进剂中广泛使用的金属添加剂,铝粉的加入能够提高发动机比冲、装填比以及抑制高频燃烧不稳定现象。开展推进剂铝颗粒燃烧测量研究,揭示铝颗粒燃烧机理及规律,对于固体火箭发动机性能优化和改善燃烧不稳定现象具有重要的科学意义和工程价值。为解决传统的光学拍摄方法和产物粒子收集方法用于固体推进剂铝燃烧研究存在景深过小、无法实时在线测量的问题,亟需发展更精细的燃烧诊断技术。基于此,本文将数字全息(Digital Holography,DH)三维测量技术应用于固体推进剂铝燃烧的测量中。本文开展的主要研究工作如下:(1)从标量衍射理论出发,结合全息技术的数学描述编写了数字全息重建算法,包括菲涅尔变换法、卷积法以及角谱法。分别利用三种重建算法开展颗粒全息重建,结果表明三种重建方法均能够开展数字全息的重建工作。因为采用空间采样的不同,三种算法有各自的适用范围,重建速度也不相同。经过验证,卷积法和角谱法较适用颗粒全息的重建。(2)结合固体推进剂铝颗粒燃烧特点,自主设计、搭建了一套数字全息测量系统主要包括激光器、空间滤波系统及采集成像系统。并对数字全息测量系统各光学部件进行了详细的参数设计。利用标准粒径颗粒板对测量系统精确度进行了标定,保证了测量的准确性。开展了冷态下Al2O3颗粒场的测量实验,能够清晰地获得空间不同位置颗粒的聚焦图像。(3)利用设计的数字全息测量系统在0.1MPa、1MPa工况下开展推进剂铝颗粒燃烧测量实验,获得了较好的实验测量结果。实验中捕获到的燃烧铝颗粒能够清晰地分辨凝相颗粒区与气相火焰区。基于该数字全息测量系统获得了推进剂铝燃烧的整个动态燃烧过程,包括铝颗粒的动态团聚过程、团聚物的动态融合过程、细丝的形成过程、团聚物的破裂过程以及团聚物间的动态碰撞融合过程。(4)利用编写的数值重建算法对燃烧铝颗粒空间分布进行测量,精确获得燃烧场中铝颗粒的空间分布,通过统计不同时刻全息图像中的燃烧铝颗粒,获得了推进剂近燃面铝颗粒的粒径分布。(5)尝试利用数字全息在3MPa、5MPa下开展推进剂铝燃烧的测量实验,分析了高压下数字全息用于铝燃烧测量存在的问题。本文的研究表明数字全息技术不仅能够获得推进剂铝颗粒燃烧的动态过程,还能够准确测得燃烧颗粒粒径、粒径分布以及空间分布,能够为铝燃烧机理及燃烧模型的建立提供重要的数据支撑。

关键词：数字全息铝燃烧燃烧诊断粒度分布空间分布

基于同轴数字全息法的推进剂铝燃烧测量方法研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于同轴数字全息法的推进剂铝燃烧测量方法研究

固体推进剂中铝燃烧颗粒粒度的精细化测量方法研究

中国航天第三专业信息网第三十八届技术交流会暨第二届空天动力联合会议

作者：王志新刘佩进金秉宁敖文西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室

现代复合推进剂中通过增加金属铝粉来提高推进剂密度及燃烧释热,铝粒子在推进剂燃烧流场的燃烧行为对于发动机的燃烧稳定性和工作安全性有较大影响。探究推进剂中铝颗粒的燃烧机理,需要精细的燃烧诊断方法,传统的高速相机配合长焦显微... 详细信息

现代复合推进剂中通过增加金属铝粉来提高推进剂密度及燃烧释热,铝粒子在推进剂燃烧流场的燃烧行为对于发动机的燃烧稳定性和工作安全性有较大影响。探究推进剂中铝颗粒的燃烧机理,需要精细的燃烧诊断方法,传统的高速相机配合长焦显微镜头的直接成像方法,能够获得推进剂燃烧场的动态燃烧过程,但同时面临景深过小的难题。针对该问题,本文基于数字全息方法开展推进剂铝燃烧测量研究,通过搭建的数字全息测量系统,开展了常压下推进剂燃烧流场的测量,获得了清晰凝相颗粒的聚焦图像,同时获得了颗粒的粒径及其空间位置。为推进剂铝粒子燃烧行为的机理研究提供了有效的手段。

关键词：数字全息铝燃烧固体推进剂燃烧诊断

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

固体推进剂中铝燃烧颗粒粒度的精细化测量方法研究

中国航天第三专业信息网第三十九届技术交流会暨第三届空天动力联合会议

作者：金秉宁刘佩进王志新魏少娟徐庚西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室上海航天动力技术研究所

本文将同轴数字全息技术（DIH）应用于固体推进剂铝燃烧颗粒粒径的精细化测量中,利用所搭建的同轴数字全息系统,在常温差压下,采用两种放大倍数的成像系统（×1.1倍和×2.7倍）对含铝18%的固体推进剂开展了实验测量研究。通过对铝燃烧... 详细信息

本文将同轴数字全息技术（DIH）应用于固体推进剂铝燃烧颗粒粒径的精细化测量中,利用所搭建的同轴数字全息系统,在常温差压下,采用两种放大倍数的成像系统（×1.1倍和×2.7倍）对含铝18%的固体推进剂开展了实验测量研究。通过对铝燃烧颗粒的全息图像进行重建和颗粒粒径提取,分别获得了两种放大倍数条件下的铝燃烧颗粒的粒径信息以及个数概率分布和体积概率分布柱状图,以及D10、D32、D43

关键词：固体推进剂铝燃烧同轴数字全息(DIH) 图像重建粒度分布

来源： cnki会议 cnki会议评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

含铝复合推进剂燃烧与流动数值模拟

固体火箭技术 2017年第6期40卷 698-705页

作者：刘平安常浩王文超郜冶刘加宁哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001

为了研究含铝复合推进剂在发动机中的燃烧与流动、铝金属在发动机内的多相燃烧问题,对某含铝复合推进剂发动机内流场进行数值模拟。基于FLUENT软件,根据气相燃烧与非均相燃烧理论,应用EDC燃烧模型以及颗粒表面反应模型,建立了含铝复合... 详细信息

为了研究含铝复合推进剂在发动机中的燃烧与流动、铝金属在发动机内的多相燃烧问题,对某含铝复合推进剂发动机内流场进行数值模拟。基于FLUENT软件,根据气相燃烧与非均相燃烧理论,应用EDC燃烧模型以及颗粒表面反应模型,建立了含铝复合推进剂燃料的二维两相湍流燃烧模型,验证了颗粒表面反应模型计算铝燃烧的可行性,模拟了不同颗粒相Al2O3含量下发动机内流场的分布,得出了压力、温度等发动机参数的变化趋势。结果表明,颗粒表面反应模型可较好地模拟发动机内铝燃烧的宏观现象,发动机燃气中颗粒相含量对发动机内流场有显著的影响。随着颗粒相含量的增加发动机燃烧室压力降低,温度升高;发动机两相流损失增加,发动机推力降低。

关键词：含铝复合推进剂数值模拟铝燃烧 EDC燃烧模型颗粒表面反应模型

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

改善富铝燃料点火燃烧研究

改善富铝燃料点火燃烧研究

作者：季言午常州大学

学位级别：硕士

铝(Al)粉作为一种含能金属被广泛应用于固体推进剂、凝胶推进剂、纳米流体和铝热剂等领域中。然而,它在燃烧过程中容易团聚,导致燃烧效率降低、推进剂能量损失增大。为了解决此问题,本文采用CO激光点火和多种实验手段相结合,首先研究了... 详细信息

铝(Al)粉作为一种含能金属被广泛应用于固体推进剂、凝胶推进剂、纳米流体和铝热剂等领域中。然而,它在燃烧过程中容易团聚,导致燃烧效率降低、推进剂能量损失增大。为了解决此问题,本文采用CO激光点火和多种实验手段相结合,首先研究了氟化钙(CaF)对Al粉点火燃烧性能及其团聚过程的影响,揭示了CaF对Al粉燃烧的促进机理;其次,采用包覆手段将AP/GAP包覆在Al粉表面,研究了AP/GAP包覆Al粉促进其点火燃烧的耦合作用;最后,基于Al粉在实际燃烧过程中处于HO/CO混合气氛中进行,采用CHEMKIN软件研究了Al颗粒在HO/CO混合气氛中燃烧的详细过程,分析了各反应对系统的影响以及系统中详细的反应路径。主要研究成果如下:(1)在铝粉中加入CaF后,Al粉的热行为出现明显变化,特别是在1000℃后其氧化程度加剧。添加CaF使Al粉的点火与燃烧均得到一定改善,点火延迟缩短,燃烧时长增加,且随着CaF含量增加,促进作用也越明显。CaF添加量达15%时,点火延迟缩短76.9%,燃烧时长最多提升21.8%。同时,Al颗粒出现了明显的气相燃烧。CaF的加入能够很好地破除Al粉表面的氧化膜。Al粉在燃烧过程发生团聚主要有两个原因:一是燃烧过程中消耗氧化气氛产生局部负压导致Al颗粒之间互相卷吸团聚;二是由于点火过程温度上升太慢而导致Al颗粒先熔融,再团聚,后燃烧。CaF与Al表面的氧化膜发生反应,改善了Al颗粒燃烧不完全的问题。然而,虽然CaF对Al粉燃烧具有明显的促进作用,但CaF含量过多时其促进效果并非一直增强。合理的CaF添加含量约在5%左右。(2)对Al/AP/GAP的热分解特性发现,GAP先分解,同时加速AP的分解。当铝粉含量一定时,AP:GAP=3:1的配方优于AP:GAP=4:1的配方。Al粉含量达65%时,燃烧效果最好,点火延迟时间约下降21%。但活性Al含量过高仍会出现较严重的Al团聚现象,导致其燃烧不完全。GAP的链状包覆结构能够形成空间位阻机制,抑制Al粉团聚。同时,GAP燃烧放热,能够快速破除Al表面局部的氧化膜,使活性Al溢出并出现明显的气相燃烧。GAP含量提高在一定程度上保证了燃料的热值,且能够加速AP的分解,使Al颗粒与氧化气氛更快接触,缩短样品的点火延迟时间。Al-AP/GAP体系燃烧生成较多的氮化物,这些氮化物能够在一定程度上与氧化铝反应,抑制反应过程中氧化铝的生成。(3)Al-HO/CO系统内初始温度提高对燃烧温度有积极的影响。Al(l)系统初始温度从1600 K提升至2800 K时,系统内反应后能达到的最高绝热温度分别为2870 K与3310 K。Al(l)进入系统后,由于存在相变和R11(Al+HO=Al OH+H)反应,使系统温度在燃烧前有一个明显的降低过程。由于不存在相变吸热的影响,Al(g)体系相较于Al(l)体系可以有更低的反应初始温度与更高的最大绝热温度。Al-HO/CO体系中,R12(Al+HO=Al O+H)、R14(Al+CO=Al O+CO)和R2(AlO=AlO+O)对系统内温度有积极影响,R11(Al+HO=Al OH+H)对系统的温度存在不利影响。将Al-HO/CO系统反应初始温度确定为2300 K发现,Al(l)在混合气氛中的燃烧主要分为三个阶段,即Al(l)相变阶段,缓慢反应阶段与快速反应阶段。Al(g)的整体反应时间与Al(l)相比较长,但起始反应与反应终了的时间均短于Al(l)体系。Al(l)体系的反应速率有爆发式的增长,这对于反应速率的调控不利。此外,Al(g)体系由于在反应过程中存在一个短暂的动态平衡过程,因此存在两个明显的升温阶段。该现象初始温度越低现象越明显。(4)Al(l)在HO/CO中燃烧产生的主要中间产物为Al OH,AlO和AlO(l),Al O的含量较少,因此Al与存在水的氧化气氛发生反应时,主要的中间产物应考虑为Al OH。在Al(g)体系中,主要中间产物有Al OH、AlO、AlO和Al O。R11(Al+HO=Al OH+H)、R12(Al+HO=Al O+H)和R14(Al+CO=Al O+CO)为系统中的主要反应;R8(AlO=Al O+Al)是生成AlO的主要反应,R2(AlO=AlO+O)与AlO生成有密切关系,AlO是影响AlO生成的关键因素。(5)综合Al(l)与Al(g)体系,CO氧化性大于HO。CO在HO/CO混合气氛中所占比例越高,系统所能达到的燃烧最高温度也越高,点火延迟缩短。在HO和CO比例相同的条件下,Al(g)在HO/CO混合气氛中的点火延迟时间均小于Al(l)。Al(l)在HO/CO中一维火焰传播速率约为35.6 m/s,其中R2(AlO=AlO+O)、R4(AlO=Al O+Al O)、R12(Al+HO=Al O+H)

关键词：铝燃烧点火机理燃烧机理降低团聚 CHEMKIN

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

“金属铝在氧气中燃烧”的几种成功做法

化学教与学 2018年第7期 93-94页

作者：王永臻魏海马逸群李德前徐州市第36中学江苏徐州221008 徐州市初中化学李德前工作室江苏徐州221002

通过增大金属铝的表面积、提供足量的氧气、增加引燃物等方法,设计出附有铝粉的棉花在氧气瓶中燃烧、附有铝粉的粉笔在氧气瓶中燃烧、接有镁条的铝箔在氧气发生装置内燃烧、极细的铝条(或裹起来的铝箔)直接在增氧酒精灯上燃烧等4个改进... 详细信息

通过增大金属铝的表面积、提供足量的氧气、增加引燃物等方法,设计出附有铝粉的棉花在氧气瓶中燃烧、附有铝粉的粉笔在氧气瓶中燃烧、接有镁条的铝箔在氧气发生装置内燃烧、极细的铝条(或裹起来的铝箔)直接在增氧酒精灯上燃烧等4个改进方案;改进后的实验,现象明显、效果显著。

关键词：铝燃烧氧化膜改进实验

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

铝颗粒粉尘对冲火焰数值模拟研究

物理学报 2022年第7期71卷 229-240页

作者：张家瑞夏智勋方传波马立坤冯运超 Oliver Stein Andreas Kronenburg 国防科技大学空天科学学院长沙410073 清河大楼丁–3 北京100085 斯图加特大学燃烧技术研究所斯图加特70569

铝颗粒由于具有能量密度高、易储存、燃烧过程不产生温室气体等优势,有望成为未来化石燃料替代的解决方案.本文建立了铝颗粒粉尘火焰的燃烧模型,其中考虑了相间传热、相变、表面化学反应、气相详细化学反应及辐射传热等过程,并针对铝颗... 详细信息

铝颗粒由于具有能量密度高、易储存、燃烧过程不产生温室气体等优势,有望成为未来化石燃料替代的解决方案.本文建立了铝颗粒粉尘火焰的燃烧模型,其中考虑了相间传热、相变、表面化学反应、气相详细化学反应及辐射传热等过程,并针对铝颗粒粉尘对冲火焰开展了数值模拟研究.首先,通过仿真McGill大学的铝颗粒粉尘对冲火焰实验进行模型验证,并分析了实验中使用铝颗粒本身作为示踪粒子引起的气相速度测量误差,结果表明,数值模拟得到的离散相速度分布与实验结果基本一致,火焰传播速度的预测值也同实验数据吻合较好.当颗粒粒径小于10μm时,连续介质假设不再成立,相间传热模型必须考虑过度区机制,随着颗粒粒径的增加,火焰传播速度不断降低.随着对冲火焰拉伸率的增加,颗粒在火焰区的停留时间减少,并出现燃烧不完全的现象,粉尘火焰由双峰变为单峰结构.火焰传播速度随着拉伸率的增加而增大,通过线性外推可得到未拉伸的火焰传播速率约为29 cm/s.辐射引起的热损失会导致气相温度大幅降低,但辐射传热对颗粒的加热作用相对较小.

关键词：铝燃烧对冲火焰颗粒粉尘火焰传播速度

维普期刊数据库博看期刊