四氧化二氮反应化学动力学模型构建及分析.pdf

《四氧化二氮反应化学动力学模型构建及分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学~(WuliHuaxueXuebao、1042Acta尸．一(]him．Sin．2014，30(6)，1042—1048June[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201404093www．whxb．pku．edu．cn甲基肼，四氧化二氮反应化学动力学模型构建及分析巴延涛’侯凌云毛晓芳汪凤山(‘清华大学航天航空学院，北京100084；北京控制工程研究所，北京100190)摘要：甲基肼(MMH)和四氧化二氮(NTO)是常用的液体火箭发动机推进剂。但目前对其反应机理的研究还十

2、分有限．本文首先构建了一个包含23种组分和20个基元反应的MMH／NTO反应动力学模型：对MMH／NTO白燃着火过程进行的验证计算表明，该机理能够合理地描述MMH／NTO的自燃温升过程，准确预测反应物系统的着火延迟时间及平衡温度，并能合理地反映MMH／NTO反应物系统着火延迟时间对反应初始压力以及氧燃比的依赖关系：通过灵敏度分析方法指出了影响MMH／NTO着火过程的关键反应．模拟分析了在不同压力和氧燃比条件下MMH／NTO系统的自燃温升过程，结果表明，随着压力的升高，系统着火延迟时间变短，平衡温度升高：

3、在一定范围内增大氧燃比，着火延迟时间变长，平衡温度先升高后减小．关键词：甲基肼：四氧化二氮：反应机理：着火延迟时间；平衡温度：灵敏度分析中图分类号：0643ConstructionandAnalysisofaChemicalKineticModelforMonomethylhydrazine／NitrogenTetroxideReactionsBAYan—Tao’HOULing—Yun’’MAOXiao—FangWANGFeng—Shan(’SchoolofAerospace,TsinghuaUnive

4、rsity,Beo'ing100084,PR．China；BeijingInstituteofControlEngineering,Beijing100190，R．China)Abstract：AreducedchemicaIkineticmodeIincluding20reactionsand23speciesdevotedtothegas—phasereactionofmonomethylhydrazine／nitrogentetroxide(MMH／NTO)mixturesiSpresentedi

5、nthisstudy．ItwasconstructedstrictlythroughtheextensionofthechemicaIkineticandthermochemicaIparametersusedtodescribemajorreactionsbetweenMMHandNTO．ThismechanismiScapableofrepresentingtheIOWtemperatureauto．ignitionandhigh．temperaturecombustionofaMMH／NTObip

6、ropellantsystem．TheconstructedmodelwasverifiedusingcomputationaIandtheoreticaldatafr0mtheliterature．ThegoodagreementshowsthatthereducedmechanismcangiveanaccuratepredictionoftheignitiondelaytimeandtheequilibriumtemperatureofMMH／NTOmixturesoverabroadrangeo

7、finitiaItemperaturesandpressures．ThemechanismcanalsoreasonablydescribethedependenceoftheMMH／NTOmixtureignitiondelaytimeontheinitialpressureandtheoxygen／fuelratio．Additionally．importantreactionsforignitionhavebeenidentifiedthroughasensitivityanalysis．Thei

8、nfluenceofdifferentinitiaIpressuresandNTO，MMHratiosontheauto—ignitionandcombustionofMMH，NTOmixtureswasinvestigated．ResultsshowthatwithanincreaseininitiaIpressure．theMMHINTOignitiondelaytimedecreaseswhiletheequilibriumtempe