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冷壁效应下双基推进剂的燃烧特性研究(3)

时间:2021-10-28 21:19来源:毕业论文
② 凝聚相反应区:该区中推进剂发生变软、融化、蒸发顿号升华等物理变化和以硝化棉和硝酸酯(NG)等大分子解聚和分解为主的化学反应。大分子结局是

② 凝聚相反应区:该区中推进剂发生变软、融化、蒸发顿号升华等物理变化和以硝化棉和硝酸酯(NG)等大分子解聚和分解为主的化学反应。大分子结局是由于温度升高,分子热运动加聚,克服了大分子内部各链之间的聚合能而竭力为许多小分子。推进剂的固相表面热分解是一种相界面上的复相反应。影响复相反应速度的因素除温度和浓度外,还有截面积大小,反应物向界面和产物离开界面的扩散速度等。推进剂的固相表面热分解是一种相界面上的复合反应。影响相反应速度的因素除温度和浓度外,还有界面剂大小,反应物向界面和产物离开界面的扩散速度。

硝化棉大分子的解聚:文献综述

              [C8H7O2(ONO2)3]n→nC6H7O2(ONO2)3—Q

硝酸酯的热分解:

              R—ONO2→R’—CHO+NO2—Q

大分子解聚是由于温度升高,分子热运动加剧,克服了大分子内部各链之间的聚合能而裂解为许多小分子。

③ 嘶嘶区:此区紧靠气相反应区,在凝聚相分解产生出气体从燃烧表面逸出,伴随固体、液体微粒飞溅,构成有气、固、液共存的区域,并发出嘶嘶的声响。除继续软化、熔化外,所发生的反应包括:NO2与醛类等氧化还原,产生NO、CO、H2等。此区温度可达达700~1000℃,放出占推进剂总热量的40%,同时完成全部气化。该区的反应速度很快,这是因为有NO2参与的反应的活化能很低,通常在20KJ/mol到80KJ/mol。嘶嘶区的外边界温度在800℃到1000℃之间,温度高低与压力有关。在稳态燃烧时,本区除自身放出热量外,还接受从暗区传来的热量,同时又向凝聚相去传递热量。剩余的热量则全部来时本区的温度上升至Td嘶嘶区是重要的气相反应区,放热量大,又紧靠固相燃烧表面,直接向他反馈热量,固他对推进剂的燃烧骑着剧组轻重的作用。

其主要反应是临近表面的一级复相反应和远离表面的二级均相(气相)反应:

       NO2+R’—CHO→NO+C—H—O+Q1

       NO2+C—H—O→N2+H2+CO2+NO+…+Q2

 这里 C—H—O指H2 、CO 、CO2 、H2O和CH4等

④ 暗区:本区域为气相区,各气体组分保持不变,由于温度低于1800K,NO的还原反应较慢,因而形成了较厚的不发光暗区。且放热量较少,因而温度变化也不剧烈。暗区的厚度比较厚,影响了火焰区对火药表面的热量传递,在较大程度上减弱了火焰区对燃烧速率的影响。暗区厚度随压力增大而减小。由于在嘶嘶区推进剂的各组分均已气化,不在发生物理变化,化学反应主要是NO还原成N2的反应:来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

       NO+C—H—O→N2+CO+CO2+H2O+…+Q

由于此种反应要在1500℃以上的温度和较高的压力下才能显著地发生。因此,在此反应条件尚未充分具备的区域,这个反应进行得很慢,放热量很少,气体达不到发光的程度,故该区称为暗区,它是发光火焰区的预备区。

⑤ 发光火焰区:该区发生NO的完全还原反应,经过初始阶段,当温度逐渐增大,该反应预发剧烈,并释出大量的热能,此阶段放出约占推进剂总放热量50%的热量,,伴随明亮的火焰。该区是燃烧反应的最后阶段。所放出的热量除部分用来加热暗区外,其余部分则使燃气温度升高到2400K到3500K。由于这些气体在1800K时发光,固在这一区域出现了发光的明亮火焰

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