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添加高能纳米硼颗粒的高密度液体碳氢燃料研究 被引量：6
1
作者 裴慧霞 鄂秀天凤 +2 位作者 张磊 邹吉军 张香文 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期111-114,共4页
高能颗粒已用于固体推进剂中,但用于液体燃料则面临颗粒沉积等问题。通过表面改性可使纳米颗粒分散在液体碳氢燃料中。采用三正辛基氧膦对硼颗粒进行表面改性,考察了改性颗粒在燃料中的分散稳定性以及对燃料密度、能量和黏度的影响。结... 高能颗粒已用于固体推进剂中,但用于液体燃料则面临颗粒沉积等问题。通过表面改性可使纳米颗粒分散在液体碳氢燃料中。采用三正辛基氧膦对硼颗粒进行表面改性,考察了改性颗粒在燃料中的分散稳定性以及对燃料密度、能量和黏度的影响。结果表明,表面改性能够减少硼颗粒的团聚和沉降,使其较稳定地分散在高密度燃料(HD-03,密度为1.03 g/m L)中;燃料的密度和体积热值显著提高,保持液体状态并具有良好流动性。当添加质量分数为10%和60%颗粒时,燃料密度分别为1.12 g/m L和1.33 g/m L,体积能量分别为49.7 MJ/L和69.8 MJ/L,动力粘度为33 m Pa·s和87 m Pa·s。 展开更多
关键词 化学工艺 高密度燃料 含能颗粒 表面改性 悬浮燃料
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含能纳米流体型燃料研究进展 被引量：1
2
作者 潘伦 李怀宇 +2 位作者 薛康 张香文 邹吉军 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1-14,共14页
含能纳米流体型燃料是将含能纳米颗粒均匀分散于液体基础燃料中制得,具有高密度、高体积热值等特性,是高能量密度燃料的重要研究方向。本文首先总结了含能纳米颗粒的固、液和气相制备方法及纳米流体型燃料的一步和两步制备方法,阐述了... 含能纳米流体型燃料是将含能纳米颗粒均匀分散于液体基础燃料中制得,具有高密度、高体积热值等特性,是高能量密度燃料的重要研究方向。本文首先总结了含能纳米颗粒的固、液和气相制备方法及纳米流体型燃料的一步和两步制备方法,阐述了范德华力、空间位阻、静电斥力以及溶剂化排斥协同作用以稳定固液两相的原理,介绍了纳米流体燃料稳定性评价方法(沉降与离心法、粒度观测法、光谱吸收法等)及提高燃料稳定性的途径(添加表面活性剂、纳米颗粒表面改性等);进一步,解析了纳米颗粒表面改性同时提高燃料稳定性和燃烧特性的作用机制,分析了含能纳米颗粒提高燃料能量密度和燃烧速率、缩短点火延迟时间的机理。然后,综述了含能纳米流体型燃料凝胶化的研究进展,该燃料以凝胶态储存,经剪切或升温变稀后以纳米流体相态进行输送和雾化,是解决含能纳米流体型燃料沉降问题的重要手段。最后,提出了纳米流体型燃料的未来研究方向,如合成新型基础燃料、设计含能小分子凝胶剂、开发低成本规模化制备工艺等。 展开更多
关键词 纳米流体型燃料 含能颗粒 燃烧特性 凝胶化 综述
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AP/HTPB推进剂微尺度燃烧特性的数值分析 被引量：5
3
作者 马龙泽 余永刚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期178-183,共6页
为研究高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)固体推进剂颗粒的微尺度燃烧特性,基于气固耦合,采用简化的两步总包化学反应动力学机理,建立了二维周期性三明治定常燃烧模型,采用FLUENT软件,数值分析了AP/HTPB的微观燃烧特性。结果表明,AP体... 为研究高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)固体推进剂颗粒的微尺度燃烧特性,基于气固耦合,采用简化的两步总包化学反应动力学机理,建立了二维周期性三明治定常燃烧模型,采用FLUENT软件,数值分析了AP/HTPB的微观燃烧特性。结果表明,AP体积分数为0.75条件下,低压(<0.4 MPa)时,AP/HTPB燃烧的总体火焰以预混燃烧为主,AP燃速低于HTPB燃速,随着压力升高,大于2.5 MPa时,火焰呈扩散结构,AP燃速高于HTPB燃速;压力越高,气相对固相的热反馈越强,耦合面上的温度和燃烧速率越高。气相的体积释放速率随着压力的增加而增加,放热区域收缩,相连的两个放热核心区分裂为两个独立的放热核心区。当燃烧压力不变(2.5 MPa),AP体积分数为0.7~0.95时,AP含量越小,则一个周期三明治单元中粘合剂HTPB的宽度相对越大,火焰面趋于分裂为两个狭长带状火焰面,温度随之递增。 展开更多
关键词 高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB) 含能颗粒 火焰结构 燃速 数值模拟
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不同压力工况下AP-HTPB推进剂微尺度燃烧的数值模拟 被引量：3
4
作者 陈王琦 余永刚 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第3期241-246,共6页
针对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯稳态燃烧,建立了简化的二维三明治模型进行数值模拟,研究了不同压力工况对其燃烧特性的影响。计算结果表明:随着压力从0. 3 MPa增大到7. 2 MPa,总体火焰结构依次经历了预混火焰、预混扩散火焰和扩散-火焰的... 针对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯稳态燃烧,建立了简化的二维三明治模型进行数值模拟,研究了不同压力工况对其燃烧特性的影响。计算结果表明:随着压力从0. 3 MPa增大到7. 2 MPa,总体火焰结构依次经历了预混火焰、预混扩散火焰和扩散-火焰的变化,并且随着压力的增加,整个燃面温度不断升高,表明气相对固相的热反馈加强,整个推进剂的燃烧速度快速增加。 展开更多
关键词 AP/HTPB固体推进剂 燃烧模型 含能颗粒 数值模拟 燃速
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含能颗粒间隙丙烯酰胺聚合反应研究
5
作者 刘中玉 魏晓安 +2 位作者 杜旭杰 王圣 廖昕 《化工时刊》 CAS 2018年第6期1-5,共5页
针对4种不同尺寸的含能固体颗粒,选择水溶液和常温下硝酸铵饱和溶液进行实验,研究了丙烯酰胺混合溶液在颗粒间隙成胶规律。通过反应过程热效应,研究了粒径、单体量、溶剂等对于聚合反应的影响,通过红外分析,研究了特征峰的变化关系,最... 针对4种不同尺寸的含能固体颗粒,选择水溶液和常温下硝酸铵饱和溶液进行实验,研究了丙烯酰胺混合溶液在颗粒间隙成胶规律。通过反应过程热效应,研究了粒径、单体量、溶剂等对于聚合反应的影响,通过红外分析,研究了特征峰的变化关系,最后对所制备的凝胶进行DSC分析,通过观察峰形的变化来研究不同因素对聚合的影响。结果发现颗粒越小的体系中丙烯酰胺越难聚合,氧化剂溶液比水溶液难以聚合,增加单体含量可以改变聚合效果,并由此找到了使得丙烯酰胺在最细颗粒体系中聚合的条件。 展开更多
关键词 丙烯酰胺 含能颗粒 聚合过程 红外 DSC
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高密实含能颗粒床对流燃烧过程的实验研究
6
作者 张小兵 金志明 袁亚雄 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期248-251,共4页
高密实含能颗粒床对流燃烧过程的实验研究张小兵，金志明，袁亚雄（南京理工大学动力学院南京２１００９４）关键词对流燃烧；含能颗粒床；实验研究１引言在高能燃料火箭推进系统和粒状火药炮膛内，火药颗粒燃烧的热量传递机理是强迫对... 高密实含能颗粒床对流燃烧过程的实验研究张小兵，金志明，袁亚雄（南京理工大学动力学院南京２１００９４）关键词对流燃烧；含能颗粒床；实验研究１引言在高能燃料火箭推进系统和粒状火药炮膛内，火药颗粒燃烧的热量传递机理是强迫对流。当装填密度高到一定程度时，火焰... 展开更多
关键词 对流燃烧 含能颗粒床 实验
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含有纳米铝颗粒的高密度悬浮燃料研究 被引量：20
7
作者 鄂秀天凤 彭浩 +2 位作者 邹吉军 张香文 王莅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期974-978,共5页
铝颗粒是一种高密度高能量的燃料添加剂,研究了一条通过表面改性使纳米铝颗粒分散在液体碳氢燃料中,进而制备高密度悬浮燃料的路线。采用三正辛基氧膦对铝颗粒进行表面改性,表征了改性颗粒的结构和在燃料中的分散稳定性,测试了悬浮燃料... 铝颗粒是一种高密度高能量的燃料添加剂,研究了一条通过表面改性使纳米铝颗粒分散在液体碳氢燃料中,进而制备高密度悬浮燃料的路线。采用三正辛基氧膦对铝颗粒进行表面改性,表征了改性颗粒的结构和在燃料中的分散稳定性,测试了悬浮燃料的密度、能量和粘度。结果表明,表面改性能够阻止铝颗粒的团聚和沉降,使其较长时间内稳定分散在高密度燃料HD-03中;含有铝颗粒的悬浮燃料的密度和体积热值显著提高,保持液体状态和良好流动性。其中,含有10wt%和30wt%铝颗粒时的燃料密度分别为1.06g/m L,1.14g/m L,体积能量分别为44.3MJ/L,45.4MJ/L,动力粘度分别为80m Pa·s,2000m Pa·s。 展开更多
关键词 应用化学 高密度燃料 含能纳米颗粒 推进剂 悬浮燃料
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