固体燃料燃烧性能测试系统与htpb基燃料的点火燃烧特性研究

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1、分类号密级ＵＤＣＨＪ南妇乂華雜ＮＡＮＪＩＮＧＵＮＩＶ巧ＳＩＴＹＯＦＳＣ旧ＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ博去学位论文固体燃料燃烧性能测试系统与ＨＴＰＢ基燃料的点火／燃烧特性研究（题名和副题名）秦剑（作者姓名）指导教师姓名整沈瑞琪Ｌ山ｇｉＴ，ＤｅＬｕｃａ教授学位类别工学博去学科名称兵器科学与技术火工技术研究方向论文提交时间２０１５．０３注１：注明《国际十进分类法ＵＤＣ》的类号。博去学位诲文固体燃料燃烧性能测诚系统与ＨＴＰＢ基燃料的点火／燃烧特性研究作者；秦

2、剑指导教师：沈瑞琪教授ＬｕｉｇｉＴ．ＤｅＬｕｃａ教授南京遺工大学２０１５年３月Ｐｈ．Ｄ．ＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＡＴｅｓｔＳｙｓｔ：ｅｍｆｏｒＣｏｍｂｕｓ村ｏｎＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｏｌｉｄＦｕｅｌａｎｄＩｎｉｔｉｏｎ／ＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨＴＰＢＢａｓｅｄＦｕｅｌｓＢｙＺｈａｏＩＮ住Ｓｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙ－Ｐｒｏｆ．ＲｕｉｑｉＳＥＥＮＰｒｏｆ．ＬｕｉｇｉＴ，ＤｅＬｕｃａＮａｎｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏ

3、ｌｏｊｇｙｇｙＭａｒｃｈ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究果，尽我所知，在本学位论文中，除了加Ｗ标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文中作了明确的说明。研究生签名年／；杀令月３曰学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可Ｗ借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可Ｗ向有关部口或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密。

4、论文，按保密的有关规定和程序处理（又年研究生签名若＞／多曰博±论文固体燃料燃烧性能测试系统与ＨＴＰＢ基燃料的点火／燃烧特性研究摘要混合推进技术结合了固体推进技术和液体推进技术的特点，将燃料和氧化剂分别胆于不同的状态，具有安全性高、开／关机和推力调节方便、可靠性高等优点。然而，混合推进技术的发展受到燃料退移率低的制约，国外对提高燃料的退移率的方法和途径做了大量的研究；国内针对混合推进用燃料的研究较少。有必要建立相应的燃料燃烧性能测试系统，开展燃料的燃烧性能研究，寻求提高燃料退移率的新途径。本文设计建立了用于燃料燃烧性能测试的高速摄影法测试

5、系统，系统包括激光点火系统、氧气喷注系统、光学测试系统、压强控制系统、燃烧室移动支架和燃烧室腔体。设计的燃料燃烧性能测试系统可开展不同氧化剂／固体燃料组合的燃烧性能测试￣实验，实验压强范围为０．１ＭＰａ２．５ＭＰａ（更换Ｋ９透镜，压强最离可至２０ＭＰａ。系）统设计的氧化剂喷注器更换简单，可方便地开展燃料在不同进气方式下的燃烧性能测试实验。由压力传感器，多路控制器和快速响应电磁阀组成的压强控制系统确保燃料燃烧时燃烧室的压强在目标压强的＋６％内波动。燃料退移端面呈圆形，退移端面直径随时间的推移逐渐增大，二者之间满足幕函数关系。分析推导了燃料的退移速率、

6、氧燃比、质量消耗率与时间和氧化剂质量密流的关系，得到了适用于本测试系统的数据处理方法。ＨＴＰＢ基础燃料基本组分确定为ＨＴＰＢ、ＤＯＡ、ＩＰＤＩ和ＴＩＮ，它们在燃料中所占的质量比例分别为７８．８６％１３．０４％７．６７％和化４３％。，固化参数为１．０４在真空环境中，，边攒拌边超声的方法制备的燃料孔隙率低于１％，燃料中的微米金属粉分布均匀无团聚。开展了Ｃ化雖光福射下ＨＴＰＢ基燃料在０．１ＭＰａ和１．０ＭＰａ下的点火特性实验。２２￣在激光功率密度为５０Ｗ／ｃｍ２００Ｗ／ｃｍ时，ＨＴＰＢ基燃料的点火延迟时间随着激光－＂功率密度的增加而缩

7、短。燃料的点火延迟时间）与激光功率密度（ｇ）满足的关系．０ＭＰａ；所有燃料在化１ＭＰａ和１下的点火延迟时间与激光功率密度的关系根《１．０据前式拟合的拟合参数都接近于，而＾值却相差较大；当压强从０．１ＭＰａ増加至１．０ＭＰａ化ＨＴＰＢ燃料、添加有Ｍｇ的ＨＴＰＢ燃料和添加有ＭＢ的ＨＴＰＢ燃料ｇ的点火延迟时间被缩减了一半。高速摄影记录的燃料点火过程表明相，点火火焰与固燃料间的距离随着压强的增大而减小，而激光福射下产生的燃料蒸汽浓度随着压强的增大而增大，这些都是燃料的点火