搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

考虑Stefan影响的单颗粒硼着火过程研究

方传波 夏智勋 肖云雷 胡建新 刘道平

考虑Stefan影响的单颗粒硼着火过程研究

方传波, 夏智勋, 肖云雷, 胡建新, 刘道平
PDF
导出引用
  • 针对含硼推进剂固体火箭冲压发动机内单颗粒硼的着火过程展开了系统研究. 考虑硼颗粒周围气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热传质过程, 建立了考虑Stefan流作用的一维硼颗粒着火模型, 研究了硼颗粒实现着火和未能实现着火两种典型情形下硼颗粒及周围气相的参数变化规律, 对两种情形下Stefan流的变化规律及其成因展开了详细分析. 研究表明, 在硼颗粒实现着火的过程中, 液态B2O3的蒸发及硼的 氧化均能在硼颗粒的反应自加热作用下急剧加速, 硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布变化剧烈; 在未能实现着火的过程中, 液态B2O3的蒸发和氧气消耗的质量流率相对较小, 并逐渐趋于稳定, 硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布相对变化很小.在两种典型情形下, 硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面, 而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51276194)资助的课题.
    [1]

    Fry R S 2004 J. Propul. Power 20 27

    [2]

    Abbott S W, Smoot L D, Schadow K 1974 AIAA J. 12 275

    [3]

    King M K 1974 Combust. Sci. Tech. 8 255

    [4]

    Kazaoka Y, Takahashi K, Tanabe M, Kuwahare T 2011 47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit San Diego, United States, July 31-August 3, 2011 p5867

    [5]

    Wang X W, Cai G B, Jin P 2011 Chin. Phys. B 20 104701

    [6]

    Wang X W, Cai G B, Gao Y S 2011 Chin. Phys. B 20 064701

    [7]

    Glassma I, Williams F A, Antaki P 1985 12th Symposium (International) on Combustion Michigan, United States, August 12-17, 1985 p2057

    [8]

    King M K 1982 19th JANNAF Combust. Meet. Washington, United States, October 4-7, 1982 p27

    [9]

    Zhou W, Yetter R A, Dryer F L 1999 Combust. Flame 117 227

    [10]

    King M K 1982 19th JANNAF Combust. Meet., Washington, United States, October 4-7, 1982 p43

    [11]

    Makino A, Law C K 1988 Combust. Sci. Tech. 61 155

    [12]

    Hussmann B, Pfitzner M 2010 Combust. Flame 157 803

    [13]

    Wu W E, Pei M J, Guo E L, Zhao P, Mao G W 2008 Chinese Journal of Explosives and Propellants 31 79 (in Chinese) [吴婉娥, 裴明敬, 郭耳铃, 赵鹏, 毛根旺 2008 火炸药学报 31 79]

    [14]

    Huo D X, Chen L Q, Liu N S, Ye D Y 2004 Journal of Solid Rocket Technology 27 272 (in Chinese) [霍东兴, 陈林泉, 刘霓生, 叶定友 2004 固体火箭技术 27 272]

    [15]

    Hu J X, Xia Z X, Luo Z B, Miao W B, Guo J, Zhao J M 2004 Chinese Journal of Energetic Materials 12 342 (in Chinese) [胡建新, 夏智勋, 罗振兵, 缪万波, 郭健, 赵建民 2004 含能材料 12 342]

    [16]

    Yang T, Fang D Y, Tang Q G 2008 Combustion Principle of Rocket Engine (Changsha: National University of Defense Technology Press) pp156-217 (in Chinese) [杨涛, 方丁酉, 唐乾刚 2008 火箭发动机燃烧原理(长沙: 国防科技大学出版社) 第156-217页]

    [17]

    Li S C 1990 Ph. D. Dissertation (Princeton: Princeton University)

    [18]

    Yeh C L 1995 Ph. D. Dissertation (Pennsylvania: Pennsylvania State University)

    [19]

    Macek A, Semple J M 1969 Combust. Sci. Tech. 1 181

    [20]

    Fang C B, Xia Z X, Hu J X, Wang D Q, You J 2012 Acta Aeronautica et Astronautica Sinica 33 2153 (in Chinese) [方传波, 夏智勋, 胡建新, 王德全, 游进 2012 航空学报 33 2153]

  • [1]

    Fry R S 2004 J. Propul. Power 20 27

    [2]

    Abbott S W, Smoot L D, Schadow K 1974 AIAA J. 12 275

    [3]

    King M K 1974 Combust. Sci. Tech. 8 255

    [4]

    Kazaoka Y, Takahashi K, Tanabe M, Kuwahare T 2011 47th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit San Diego, United States, July 31-August 3, 2011 p5867

    [5]

    Wang X W, Cai G B, Jin P 2011 Chin. Phys. B 20 104701

    [6]

    Wang X W, Cai G B, Gao Y S 2011 Chin. Phys. B 20 064701

    [7]

    Glassma I, Williams F A, Antaki P 1985 12th Symposium (International) on Combustion Michigan, United States, August 12-17, 1985 p2057

    [8]

    King M K 1982 19th JANNAF Combust. Meet. Washington, United States, October 4-7, 1982 p27

    [9]

    Zhou W, Yetter R A, Dryer F L 1999 Combust. Flame 117 227

    [10]

    King M K 1982 19th JANNAF Combust. Meet., Washington, United States, October 4-7, 1982 p43

    [11]

    Makino A, Law C K 1988 Combust. Sci. Tech. 61 155

    [12]

    Hussmann B, Pfitzner M 2010 Combust. Flame 157 803

    [13]

    Wu W E, Pei M J, Guo E L, Zhao P, Mao G W 2008 Chinese Journal of Explosives and Propellants 31 79 (in Chinese) [吴婉娥, 裴明敬, 郭耳铃, 赵鹏, 毛根旺 2008 火炸药学报 31 79]

    [14]

    Huo D X, Chen L Q, Liu N S, Ye D Y 2004 Journal of Solid Rocket Technology 27 272 (in Chinese) [霍东兴, 陈林泉, 刘霓生, 叶定友 2004 固体火箭技术 27 272]

    [15]

    Hu J X, Xia Z X, Luo Z B, Miao W B, Guo J, Zhao J M 2004 Chinese Journal of Energetic Materials 12 342 (in Chinese) [胡建新, 夏智勋, 罗振兵, 缪万波, 郭健, 赵建民 2004 含能材料 12 342]

    [16]

    Yang T, Fang D Y, Tang Q G 2008 Combustion Principle of Rocket Engine (Changsha: National University of Defense Technology Press) pp156-217 (in Chinese) [杨涛, 方丁酉, 唐乾刚 2008 火箭发动机燃烧原理(长沙: 国防科技大学出版社) 第156-217页]

    [17]

    Li S C 1990 Ph. D. Dissertation (Princeton: Princeton University)

    [18]

    Yeh C L 1995 Ph. D. Dissertation (Pennsylvania: Pennsylvania State University)

    [19]

    Macek A, Semple J M 1969 Combust. Sci. Tech. 1 181

    [20]

    Fang C B, Xia Z X, Hu J X, Wang D Q, You J 2012 Acta Aeronautica et Astronautica Sinica 33 2153 (in Chinese) [方传波, 夏智勋, 胡建新, 王德全, 游进 2012 航空学报 33 2153]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2014
  • PDF下载量:  496
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-03
  • 修回日期:  2013-05-13
  • 刊出日期:  2013-08-05

考虑Stefan影响的单颗粒硼着火过程研究

  • 1. 国防科学技术大学, 高超声速冲压发动机技术重点实验室, 长沙 410073;
  • 2. 国防科学技术大学航天科学与工程学院, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51276194)资助的课题.

摘要: 针对含硼推进剂固体火箭冲压发动机内单颗粒硼的着火过程展开了系统研究. 考虑硼颗粒周围气相流动以及硼颗粒与周围环境间的传热传质过程, 建立了考虑Stefan流作用的一维硼颗粒着火模型, 研究了硼颗粒实现着火和未能实现着火两种典型情形下硼颗粒及周围气相的参数变化规律, 对两种情形下Stefan流的变化规律及其成因展开了详细分析. 研究表明, 在硼颗粒实现着火的过程中, 液态B2O3的蒸发及硼的 氧化均能在硼颗粒的反应自加热作用下急剧加速, 硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布变化剧烈; 在未能实现着火的过程中, 液态B2O3的蒸发和氧气消耗的质量流率相对较小, 并逐渐趋于稳定, 硼颗粒表面附近的氧气和气相B2O3分布相对变化很小.在两种典型情形下, 硼颗粒外表面的Stefan流都会经历先由周围空间流向颗粒表面, 而后变为由颗粒表面流向周围空间的过程.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回