中央高校基本科研业务费专项资金(2012FZA4014)
- 作品数：10 被引量：26H指数：4
- 相关作者：周俊虎杨卫娟刘建忠汪洋敖文更多>>
- 相关机构：浙江大学中国航天科技集团公司第四研究院第四十一所更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理航空宇航科学技术理学更多>>
- 气流速度对晶体硼颗粒热氧化及点火燃烧特性的影响被引量：2
- 2013年
- 利用热天平与激光点火装置,研究了不同气流速度下硼颗粒的热氧化特性和点火燃烧特性,在此基础上分析了对流换热对其影响规律。研究结果表明,气流速度对硼氧化反应的作用主要体现在对流换热项及扩散控制项两方面。气流速度对硼颗粒的点火燃烧过程的影响是双方面的。在流速较低时,其增大将促进硼颗粒的点火和燃烧,此时起主导作用的是氧扩散过程。随着流速的增加,对流换热对硼氧化反应的影响逐渐体现,超过某一程度后,其增大则不利于硼颗粒的点火和燃烧。研究还发现,硼颗粒的燃烧效率随气流速度的增大而增大,推测硼颗粒的燃烧效率的主要影响因素是氧扩散过程。
- 敖文杨卫娟汪洋席剑飞刘建忠周俊虎岑可法
- 关键词：硼热重点火燃烧
- 微型缩放喷管中氢气/空气预混燃烧实验研究被引量：4
- 2014年
- 在最大内径2mm，喉部内径1mm的微型缩放喷管中进行氢气／空气的预混燃烧实验，获取稳燃范围、壁面温度、火焰起始位置等燃烧特性。缩放的喷管结构相比于等直径的圆直管和T形管拓展了稳燃范围，合适的当量比下，入口流速在3．4～41．4m／s的范围内火焰根部能稳定在缩放段燃烧。壁面温度和火焰位置受到流速和当量比的双重影响。壁面温度最大值出现在燃料稍有富余，当量比为1．4时。火焰起始位置随流量的增大向下游移动，随当量比的增大先向上游移动后向下游移动。通过选择合适的当量比和流速，能控制微喷管内的燃烧温度和位置，为微推进、微喷射等系统的设计和改进提供依据。
- 邓尘杨卫娟王威周俊虎刘建忠岑可法
- 关键词：微尺度燃烧喷管预混燃烧壁面温度
- 含硼燃料在细管内点火燃烧特性的实验研究被引量：2
- 2014年
- 为了获得适用于微推进器的含硼燃料的改进配方,利用热重分析实验台、激光点火实验台和电感耦合等离子体发射光谱仪,进行了氧/燃比和草酸对含硼燃料在微小圆管中火焰形貌、点火延迟时间、燃烧时间、燃烧剧烈程度、燃速和燃烧效率等点火燃烧性能的影响研究。实验结果显示:无草酸的样品,氧/燃比越大,硼的点火延迟时间越小,燃尽率越高;但燃速和燃烧剧烈程度越小。添加草酸后,硼的点火性能和燃尽率明显提高,比添加草酸前的点火延迟时间减小了545~595ms,燃尽率增大了31.41%~32.67%。
- 李和平王纵涛汪洋杨卫娟敖文席剑飞刘建忠周俊虎
- 关键词：微推进器草酸燃尽率
- 粒径和晶形对硼颗粒点火燃烧特性的影响被引量：5
- 2013年
- 针对粒径和晶形对硼颗粒燃烧的影响机理，利用激光点火系统研究了硼颗粒的点火燃烧特性。结果表明，在25～65μm范围内，晶体硼点火延迟时间随粒径变化无明显规律，点火延迟时间在13—19ms之间。晶体硼和无定形硼燃烧效率均随粒径增加而增加。当粒径小于65μm，硼表面氧化层是影响硼燃烧效率的决定性因素。55μm的晶体硼不仅点火延迟时间最短，而且燃烧最剧烈，表明55μm可能是晶体硼颗粒点火燃烧性能最佳的尺寸。无定形硼的点火延迟时间要远低于晶体硼，燃烧效率、火焰强度及发射光谱强度也比晶体硼高。相对粒径，点火延迟时间对晶形更加敏感，晶形对硼点火燃烧具有更强的影响作用。
- 敖文周俊虎刘建忠杨卫娟汪洋
- 关键词：硼点火燃烧粒径晶形
- 不同气氛下硼燃烧发射光谱分析及火焰形态研究被引量：8
- 2014年
- 为了揭示无定形硼粉在各种气氛下的燃烧特性,利用激光点火系统研究了硼粉的燃烧过程,采用先进的光纤光谱仪和高速摄影仪分析了火焰形态以及燃烧过程中的发射光谱。结果表明,硼在纯氮气氛中能自持燃烧,火焰呈现不明显的淡黄色;而在纯氧气氛中的燃烧则非常剧烈,火焰为硼燃烧特有的绿色。硼在纯氧气氛下燃烧发射出明显的BO2光谱及少量的BO光谱,波长547.1nm的谱峰强度最大。在纯氮气氛下未观察到明显的BN发射光谱。与氧气气氛相比,在水蒸气/氧气混合气氛下,没出现明显的BO2发射光谱。在氧氮气氛下,随着氧浓度的降低,波长471,492.9,518.1,547.1,579.1nm的BO2峰始终较为明显,而452和620.2 nm波段的BO2峰则逐渐消失。
- 敖文汪洋李和平席剑飞杨卫娟刘建忠周俊虎
- 关键词：硼燃烧发射光谱
- 草酸对微小圆管中B/AP混合物燃料点火特性的影响被引量：3
- 2013年
- 硼颗粒表面被一层B2O3氧化膜包覆,阻碍了与氧化剂的接触和反应,使硼的点火燃烧性能较差。特别是微小燃烧室较大比表面积引起的较大散热损失,使含硼燃料的点火和燃尽更困难。借助热重、差示扫描量热同步分析和激光点火实验台,研究了草酸对微小圆管中B/AP混合物燃料点火燃烧特性的影响。实验结果显示,管径越小,B/AP混合物燃料的点火燃烧性能越差;而草酸的加入可显著缩短微小圆管中硼燃料的点火延迟时间,提高燃烧效率,同时降低燃速和燃烧强度。2 mm和3 mm内径圆管中燃料的点火延迟时间分别由1 345 ms和1 090 ms缩短至300 ms和460 ms,燃烧效率分别由18.45%和18.12%提高至42.6%和48.13%。
- 李和平汪洋杨卫娟刘建忠席剑飞周俊虎岑可法
- 关键词：草酸
- 渐缩微喷管内氢气掺混甲烷预混燃烧实验研究被引量：2
- 2014年
- 在出口直径为1.6mm的石英渐缩喷管中进行预混燃烧实验,研究不同当量比Φ(实际供给的空气量与理论上可完全燃烧需要空气量之比)以及混合比R(甲烷体积与燃料总体积比)下氢气/甲烷/空气在微尺度喷管内稳燃范围、输出推力、壁面温度分布等特性.通过实验发现,混合比越大,对应的稳定流速下限越小,当量比越大,对应的稳定流速下限越大,其中Φ=0.7,稳燃流速范围最大.当Φ=0.6时,壁面最高温度随着R的增大而减小,但是当Φ=0.9时,壁面最高温度几乎没有变化.壁面最高温度出现在Φ=0.7时,为761℃.火焰分为2层,内层颜色基本为淡蓝色,表明燃烧中氢气被点燃.当输入功率(由氢气和甲烷的热值与各工况体积流量计算获得)Q=13W时,Φ=1.0时得到的比冲最大,效率最高.
- 王威邓尘杨卫娟周俊虎刘建忠岑可法
- 关键词：微喷管预混燃烧
- 微小圆管中B/AP混合物燃料的传热和燃速研究被引量：1
- 2013年
- 微推进系统作为微型航天器的核心部件,其内部推进剂燃料的点火燃烧性能将直接影响到微型航天器的高效稳定运行。借助红外热像仪记录微小圆管中无定形硼和AP混合物燃料点火燃烧的全过程,通过观测微小圆管壁面温度的变化,探究其内部的传热过程,并借助图表取点GRAFULA软件分析红外图片,计算得到微小圆管中燃面的移动速度,研究管径尺寸、燃料配比等因素对燃速的影响。结果显示,对B/AP质量配比1∶1的燃料,燃速随着管径的减小而增大;而对配比1∶3的燃料,燃速随着管径的减小而减小。微小圆管中的燃料在轴线方向存在热传递,混合物中AP的分解控制着整个反应进程。
- 李和平汪洋周俊虎刘建忠敖文杨卫娟岑可法
- 关键词：红外传热燃速
- 铝锂/镁合金与H_2O反应的热力学分析被引量：2
- 2014年
- 根据吉布斯能最小原理,利用FactSage计算研究了Al-Li-H2O体系和Al-Mg-H2O反应体系的热力参数,研究了温度、合金组成和H2O量的影响.结果表明：Al-Li-H2O体系氧化反应可以自发进行,随着温度的升高反应放出的热量减少;合金组成中Al含量越高,生成的H2越少;随着Li含量增大,固态产物由Al2O3向LiA-lO2、Li2O转变.Al-Mg-H2O体系氧化反应可以自发进行,随着温度的升高反应放出的热量减少;合金组成中Al含量越高生成的H2越多;随着Mg含量增大,最终固态产物由Al2O3向MgAl2O4、MgO转变.Al中添加Li或Mg因产物发生转变而对制氢反应有促进作用;H2O量增加有助于反应最终温度的降低,温差为1800 ～2000 K,对金属制氢的实施应用有指导意义.
- 李杨杨卫娟周俊虎张天佑陈超岑可法
- 关键词：铝制氢合金热力学
- 含硼燃料在微小圆管中的点火燃烧特性被引量：6
- 2014年
- 为了研究高氯酸铵(AP)作为氧化剂的几种含硼(B)燃料配方在微小圆管中的点火燃烧特性,借助高速摄影仪和光线光谱仪,并用Grafula软件处理高速图得到燃速.结果表明:当含硼燃料配方中,B的质量分数为1/2时,燃烧持续、均匀、稳定,燃速是4.25mm/s;B的质量分数为2/3、3/4、4/5时,后半段燃料被喷出圆管;B的质量分数为5/6时,反应不能自维持.且随着B的质量分数增大,光谱强度减弱,持续燃烧时间缩短,燃烧最剧烈的时刻提前,反应剧烈程度和燃烧稳定性均降低.因此合理的含硼燃料配方可以克服微推进系统中推进剂稳定点火和燃烧困难的问题.
- 李和平杨卫娟汪洋敖文刘建忠周俊虎
- 关键词：微推进系统硼高氯酸铵
