电控固体推进剂常压燃速与电能参数的响应关系研究

1

作者 黄印 彭圆坤 +6 位作者 张晢 贾宏福 翟隽杰 杨伯涵 李洪旭 张小平 庞爱民 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第1期114-123,共10页

电控固体推进剂的燃烧性能研究主要集中在燃速与电压之间的响应特性,不足以准确描述其与外部电能参数的响应关系。选用代表性的硝酸盐HAN基和高氯酸盐PP基推进剂,采用位移传感器法研究了常压下电压、电流和功率等电能参数对推进剂燃速... 电控固体推进剂的燃烧性能研究主要集中在燃速与电压之间的响应特性,不足以准确描述其与外部电能参数的响应关系。选用代表性的硝酸盐HAN基和高氯酸盐PP基推进剂,采用位移传感器法研究了常压下电压、电流和功率等电能参数对推进剂燃速的影响以及不同填料配方的HAN基推进剂燃速与外部电能参数的响应关系,并对推进剂燃速与各电能参数的响应相关性分别进行数据拟合分析。结果表明,HAN基和PP基推进剂燃速与电压、电流和功率参数在多数情况下呈正相关关系,添加不同含量Al、AP或RDX的HAN基推进剂燃速与这些电能参数也呈现相同相关性;推进剂燃速与功率参数的响应相关性最佳,均高于同等条件下与电压或电流参数的响应相关性。功率是电能参数中影响电控固体推进剂燃速的最主要因素。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 燃速 电能参数 位移传感器法

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电控固体推进剂研究进展

2

作者 张益铭 付小龙 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第4期316-327,共12页

电控固体推进剂(ECSP)是一类新兴的变推力推进剂,通过改变外界输入电压大小可实现推进剂点火、熄灭和推力大小的调节。电控固体推进剂还具有突出的钝感特性和多次点火能力,可用作航空、航天推力器的推进剂,在卫星、导弹武器等领域均有... 电控固体推进剂(ECSP)是一类新兴的变推力推进剂,通过改变外界输入电压大小可实现推进剂点火、熄灭和推力大小的调节。电控固体推进剂还具有突出的钝感特性和多次点火能力,可用作航空、航天推力器的推进剂,在卫星、导弹武器等领域均有广阔的应用前景。总结了近年国内外对ECSP配方、工作机理、性能影响因素、制备、应用等方面的研究进展。指出了电控固体推进剂目前仍存在高温自持燃烧、电阻率较高、燃烧机理不明等亟待解决的问题,为未来ECSP研究方向提供参考,并对该领域发展做出展望。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 工作机理 影响因素 制备方法 应用 综述

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端面电流密度对硝酸羟胺基电控固体推进剂燃烧性能的影响

3

作者 刘富涵 鲁浩洋 +3 位作者 夏德斌 张健 林凯峰 杨玉林 《含能材料》 北大核心 2025年第8期892-897,共6页

为了探究端面电流密度对硝酸羟胺基电控固体推进剂(HAN‑ECSP)燃烧性能的影响,通过改变HAN‑ECSP与Cu电极的接触面积比调节推进剂一端的端面电流密度,对其分解产气性能、燃烧性能及燃烧启停性能进行研究。结果表明,当推进剂与电极阴极接... 为了探究端面电流密度对硝酸羟胺基电控固体推进剂(HAN‑ECSP)燃烧性能的影响,通过改变HAN‑ECSP与Cu电极的接触面积比调节推进剂一端的端面电流密度,对其分解产气性能、燃烧性能及燃烧启停性能进行研究。结果表明,当推进剂与电极阴极接触的端面电流密度较大时,推进剂的燃烧性能改善显著。然而,过小的有效接触面积会导致局部电流密度过高,可能引发电极损坏。因此,电极阳极和阴极与推进剂的最佳接触面积比为1∶0.4。相较于未更改电极与推进剂的接触面积时,推进剂与电极阴极接触的端面电流密度从301 A·m^(-2)增至2466 A·m^(-2)。通过产气和燃烧性能测试,端面电流密度增大了2165 A·m^(-2)后,推进剂的产气总压强提高了4.8倍,产气速率提高了12倍,点火延迟时间从3.13 s降至0.76 s,质量燃烧速率从0.07 g·s^(-1)增至0.22 g·s^(-1)。并且在此端面电流密度下,推进剂依旧保持了出色的电控启停性能。 展开更多

关键词 硝酸羟胺基电控固体推进剂(HAN‑ECSP) 燃烧性能 端面电流密度 燃烧启停性能

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智能弹药用新型电控固体推进剂的研究进展 被引量：2

4

作者 夏旭 付小龙 +1 位作者 胡少青 赵昱 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期287-304,共18页

针对当前固体火箭发动机无法重复启停、难以实现推力可控等需求,结合固体火箭和液体火箭的优点,国内外研究机构探究了一种具有重复点火与熄火、燃烧速度可调、输出能量可控的电控固体推进剂。系统介绍了新型电控固体推进剂领域的国内外... 针对当前固体火箭发动机无法重复启停、难以实现推力可控等需求,结合固体火箭和液体火箭的优点,国内外研究机构探究了一种具有重复点火与熄火、燃烧速度可调、输出能量可控的电控固体推进剂。系统介绍了新型电控固体推进剂领域的国内外研究现状,首先,总结了国内外各类电控固体推进剂(硝酸铵基、硝酸羟胺基、高氯酸锂基)的发展,以及在微推、炮弹点火器和固体发动机方面的应用情况;其次,概述了配方组分、电压、电流、外界环境温度和压强等因素对电控固体推进剂的燃速、点火延迟时间以及力学性能的影响;然后,分析了电控固体推进剂的启停机理,介绍了硝酸铵羟胺和高氯酸锂基电控固体推进剂的反应机理;最后,对电控固体推进剂的未来发展进行了展望,指出未来仍需重点研究的方向:加强电控固体推进剂制备工艺放大研究;设计新型电敏氧化剂,解决高压下无法可控燃烧的问题;开展大尺寸电控固体发动机试验研究;通过数值模拟进一步揭示电能与推进剂燃烧耦合效应。附参考文献62篇。 展开更多

关键词 应用化学 电控固体推进剂 ECSP 启停机理 智能弹药

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电控固体推进剂的燃烧波结构和焦耳热增强燃烧模型

5

作者 鲍立荣 张伟 +1 位作者 王志文 沈瑞琪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期161-170,共10页

为了明确电控固体推进剂(ECSP)燃烧性能的影响因素,揭示其燃速可调机理,利用燃烧波测试装置对硝酸羟胺(HAN)基ECSP的火焰结构进行了研究并且划分了燃烧波结构,基于燃烧波结构建立了推进剂的燃烧模型,计算了推进剂燃烧波内各区域的温度分... 为了明确电控固体推进剂(ECSP)燃烧性能的影响因素,揭示其燃速可调机理,利用燃烧波测试装置对硝酸羟胺(HAN)基ECSP的火焰结构进行了研究并且划分了燃烧波结构,基于燃烧波结构建立了推进剂的燃烧模型,计算了推进剂燃烧波内各区域的温度分布,根据燃面上的热平衡方程推导出了受加载电压、初始温度和环境压强等共同影响的推进剂燃速表达式,同时对该燃烧模型进行了验证与分析。结果表明:电压作用下,HAN基ECSP的燃烧波结构可以划分为预热区、电化学-热化学反应区、暗区、预混反应区和燃烧产物区五个部分,其中预热区、电化学-热化学反应区内的理论温度在变化趋势上和实测温度保持较好的一致性,随着加载电压增加上述两区域的厚度变薄。不同初始温度和环境压强下,燃速测试结果与理论计算结果的平均误差分别为10.9%和9.4%。加入导电石墨和铝粉可以分别从增加推进剂的电导率和能量释放两方面提高燃速,与ECSP燃烧模型预示的燃速变化趋势一致。本文建立了推进剂的焦耳热增强燃烧模型,验证了燃烧模型的准确性。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 硝酸羟胺 燃烧波结构 焦耳热 燃烧模型

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HAN基电控固体推进剂电化学性能对燃烧性能的影响 被引量：1

6

作者 郭昊琪 杨玉林 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期341-347,共7页

硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂是一种以HAN为主要氧化剂的新型智能推进剂,通过外加电源控制其燃烧速率与启停。为探索电化学性能与燃烧性能间的关系,在研究推进剂的离子迁移率、过电位的变化规律的基础上,将其与推进剂的点火电压、点... 硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂是一种以HAN为主要氧化剂的新型智能推进剂,通过外加电源控制其燃烧速率与启停。为探索电化学性能与燃烧性能间的关系,在研究推进剂的离子迁移率、过电位的变化规律的基础上,将其与推进剂的点火电压、点火延迟进行关联。研究发现,推进剂在外加低电压(1.6~2.8 V)刺激下,离子迁移率与电压大小正相关,推进剂基体的改良在提高离子迁移率方面的效果大于离子掺杂。在燃烧性能方面,离子迁移率影响点火电压,过电位决定点火延迟;离子迁移率越高,点火时,推进剂的电流密度与反应活性越高;当迁移率由0.09 mm^(2)·s^(-1)·V^(-1)升高至0.16 mm^(2)·s^(-1)·V^(-1)时,点火电压由210 V降至70 V,有利于拓宽电控固体推进剂的应用范围;点火电压一定时,推进剂过电位越小,电分解速率越大,点火延迟越小,当过电位由0.67 V降至0.51 V时,点火延迟由1.68 s降至0.31 s,有利于推进剂满足快速响应的战略需求。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 硝酸羟胺 离子迁移率 过电位 电控燃烧

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电控固体推进剂热分解和燃烧性能研究 被引量：19

7

作者 胡建新 李洋 +2 位作者 何志成 段炼 冯浩 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2588-2594,共7页

针对能实现多次启动和推力可控的固体火箭发动机需求,研究了成型过程快、钝感、电控性能好和贮存稳定的离子盐电控固体推进剂(ECSP)热分解和燃烧性能。采用同步热分析仪(TGDSC)、钨铼微热电偶、单幅照相技术和扫描电镜-能谱仪,研究了ECS... 针对能实现多次启动和推力可控的固体火箭发动机需求,研究了成型过程快、钝感、电控性能好和贮存稳定的离子盐电控固体推进剂(ECSP)热分解和燃烧性能。采用同步热分析仪(TGDSC)、钨铼微热电偶、单幅照相技术和扫描电镜-能谱仪,研究了ECSP的热分解特性、燃烧波温度分布、熄火表面形貌以及元素分布。结果表明:ECSP的热分解过程中依次发生PVA分解反应、PVA分解产物与LiClO4强烈相互作用,其中小组分添加剂加快了PVA分解;其燃烧区域分为预热区、凝相反应区、气相反应区;电点火到稳态燃烧过程为:通入电流加热推进剂,ECSP开始点火,释放出大量的热和可燃性气体,产生初步火焰;热解产生的气相产物在气相区域进一步燃烧,同时大量熔岩状明亮颗粒在热分解气流作用下从燃面逸出,在气相区域燃烧并发出明亮的光。本文提出了ECSP的燃烧过程,为该类推进剂燃烧物理模型奠定基础。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 同步热分析仪 热分解 燃烧波 火焰结构

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电控固体推进剂点火技术研究 被引量：16

8

作者 王新强 邓康清 +4 位作者 李洪旭 余小波 王鹍鹏 杨育文 朱雯娟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期313-318,共6页

采用一种层状电极式点火装置,分别研究了电极材料、电极形状和电极极性对电控固体推进剂点火过程的影响。试验结果表明,电极材料、推进剂端面电流密度和电极极性是影响电控固体推进剂点火过程的重要因素,当推进剂两端面电流密度相同时,... 采用一种层状电极式点火装置,分别研究了电极材料、电极形状和电极极性对电控固体推进剂点火过程的影响。试验结果表明,电极材料、推进剂端面电流密度和电极极性是影响电控固体推进剂点火过程的重要因素,当推进剂两端面电流密度相同时,采用不同材料的电极优先点火顺序依次为钛、铝、石墨、铜。当两端电极材料相同时,ESP始终在电流密度较大的一端点火,且电流密度越大,点火效果越好,临界点火电压越低;当两电极与药柱端面的接触面积比为1∶1和0.64∶1时,ESP优先在正极端点火;但当两电极与药柱端面的接触面积比为0.16∶1时,ESP在电流密度较大的一端点火。电控固体推进剂能通过电压控制实现多次点火、熄火循环。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 点火 电极 电流密度

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HAN基电控固体推进剂的热分解和电导率特性 被引量：21

9

作者 鲍立荣 张伟 +3 位作者 陈永义 陈苏杭 沈瑞琪 叶迎华 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期743-748,共6页

为了揭示硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂(ECSP)可靠点火和燃烧调控机理,采用热重-差示扫描量热-质谱(TG-DSC-MS)联用技术和阻抗-频率扫描方法分别研究了ECSP的热分解行为、热分解产物以及压力与温度对电导率的影响。结果表明:与纯HAN溶... 为了揭示硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂(ECSP)可靠点火和燃烧调控机理,采用热重-差示扫描量热-质谱(TG-DSC-MS)联用技术和阻抗-频率扫描方法分别研究了ECSP的热分解行为、热分解产物以及压力与温度对电导率的影响。结果表明:与纯HAN溶液相比,ECSP的热稳定性提高,初始分解温度提高11℃,高温放热峰峰温后移24℃,热分解历程变长。结合ECSP的热分解行为与产物质谱曲线,发现HAN基ECSP的热分解历程主要分为三步:HAN发生热分解反应;HAN的热分解产物和未分解的HAN与聚乙烯醇(PVA)发生相互作用;ECSP中剩余其他组分发生热分解。ECSP的电导率在低频率范围(0~1000 Hz)内急剧增加,但随着频率的增加,在高频率范围(大于1000 Hz)内趋于恒定。随着压强和温度的增加,ECSP的电导率增加。当温度增加到150℃时,ECSP在高频率范围的电导率与125℃时相比降低2.92%。 展开更多

关键词 硝酸羟胺(HAN) 电控固体推进剂(ECSP) 热分解 电导率

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HAN基电控固体推进剂电热耦合特性及燃烧特性实验研究 被引量：10

10

作者 鲍立荣 汪辉 +7 位作者 王志文 谢海明 向书杰 张伟 张晓军 黄寅生 沈瑞琪 叶迎华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1410-1417,共8页

为了探究HAN基电控固体推进剂(ECSP)的电热耦合特性和燃烧性能,通过改变施加电压和环境压力对ECSP进行燃烧性能测试。在ECSP燃烧性能测试装置中采用电压、电流探头记录燃烧过程中通过推进剂的电压和电流,利用高速摄影仪记录推进剂的燃... 为了探究HAN基电控固体推进剂(ECSP)的电热耦合特性和燃烧性能,通过改变施加电压和环境压力对ECSP进行燃烧性能测试。在ECSP燃烧性能测试装置中采用电压、电流探头记录燃烧过程中通过推进剂的电压和电流,利用高速摄影仪记录推进剂的燃烧过程,借助法拉第电化学分解定律计算推进剂理论电化学分解质量在总燃烧消耗质量中的占比,分析电压和压力对推进剂燃速和质量损失的影响,同时拟合出ECSP燃速(r)与功率(P)和压力(p)的经验公式。结果表明:随着电压和压力的增加,ECSP理论电化学分解质量和实际燃烧质量增加,电解质量占比降低,燃速和质量损失增加。在ECSP的可控燃烧范围内,其燃速与功率和压力满足r=0.0105P0.705p0.251。本文得到了热分解反应在ECSP的燃烧过程中占主导地位是高压力下造成推进剂不可控燃烧的主要原因,为揭示ECSP的燃烧可控机理提供理论基础。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 电热耦合特性 燃烧性能 电化学分解 热分解反应

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微推进器电控固体推进剂常压点火燃烧效率影响因素研究 被引量：9

11

作者 黄印 张小平 +3 位作者 庞爱民 汪越 李洪旭 宋柳芳 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期703-713,共11页

采用内外同轴结构的微推进器作为电控固体推进剂工作载体,研究了电极材质、直径、工作电压、配方组分和电点火方式等对电控固体推进剂电点火燃烧效率的影响。结果表明,200 V时,采用钨丝电极有利于提高推进剂燃烧效率,不同钢材质电极对... 采用内外同轴结构的微推进器作为电控固体推进剂工作载体,研究了电极材质、直径、工作电压、配方组分和电点火方式等对电控固体推进剂电点火燃烧效率的影响。结果表明,200 V时,采用钨丝电极有利于提高推进剂燃烧效率,不同钢材质电极对推进剂燃烧效率影响不明显;250 V时,适当增加内电极直径,有利于增大燃烧面积,燃烧效率可提高到40%以上,但高电压容易导致推进剂断电后产生阴燃现象;微推进器尺寸和电点火方式对燃烧效率的影响要大于配方调整的影响,适当减小微推进器外径尺寸,有利于提高推进剂燃烧效率,最高可达80%以上;在总工作时间不变情况下,采用相同尺寸微推进器时,随着每个脉冲工作时间增加,推进剂燃烧效率增加。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 微推进器 燃烧效率 电极材质 电点火方式

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电控固体推进剂制备方法及性能研究进展 被引量：9

12

作者 何志成 夏智勋 +1 位作者 胡建新 马立坤 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期1190-1199,I0005,共11页

电控固体推进剂(Electrically Controlled Solid Propellants,ECSPs)具有通电燃烧、断电熄灭,燃速实时可调的特性,在微小型及大型固体火箭发动机领域中都具有良好的应用前景。总结了近年来国内外ECSPs的制备方法,主要为溶胀法、熔融混... 电控固体推进剂(Electrically Controlled Solid Propellants,ECSPs)具有通电燃烧、断电熄灭,燃速实时可调的特性,在微小型及大型固体火箭发动机领域中都具有良好的应用前景。总结了近年来国内外ECSPs的制备方法,主要为溶胀法、熔融混合法、室温法、冷冻‑解冻法和3D打印法,综述了ECSPs热稳定性、电阻特性、点火及燃烧特性、老化特性及电弧烧蚀与羽流特性等研究进展,指出具有低毒、高比冲、高可控性的硝酸羟胺基电控固体推进剂及具有高熄火压强阈值的高氯酸盐基电控固体推进剂是目前研究重点,提出未来ECSPs的研究方向在于加强和完善ECSPs性能研究、开发ECSPs点火及燃烧性能测试装置和规范测试方法、提高ECSPs燃速特性以及深入研究ECSPs点火及燃烧机理,建立点火和燃烧模型等。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 制备方法 推进剂 含能材料

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铝粉对高氯酸盐基电控固体推进剂感度的影响 被引量：12

13

作者 何志成 夏智勋 +1 位作者 胡建新 李洋 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期52-55,共4页

为了探究含Al的高氯酸盐基电控固体推进剂(ECSP)的感度特性,采用浇注工艺制备了金属与非金属系高氯酸基ECSP,并依据国军标方法考察了Al含量(0%,5%,10%,15%,20%)及粒径(0.05,5,25,65,105μm)对高氯酸盐基ECSP的撞击感度、摩擦感度、静电... 为了探究含Al的高氯酸盐基电控固体推进剂(ECSP)的感度特性,采用浇注工艺制备了金属与非金属系高氯酸基ECSP,并依据国军标方法考察了Al含量(0%,5%,10%,15%,20%)及粒径(0.05,5,25,65,105μm)对高氯酸盐基ECSP的撞击感度、摩擦感度、静电火花感度及火焰感度的影响。结果表明:高氯酸盐基ECSP的撞击感度随Al含量的增加而增大,随Al粒径的增大而减小;金属与非金属系高氯酸盐基ECSP的摩擦感度均较低,Al含量及粒径变化对其摩擦感度有一定的影响,但影响较小;高氯酸盐基ECSP的火焰感度随Al粒径的增加而降低;在10 kV电压下Al含量及粒径的变化均未导致高氯酸盐基ECSP出现明显的发火现象;含纳米级Al高氯酸盐基ECSP的撞击感度(H50=33.9 cm)高于含微米级Al高氯酸盐基ECSP(H50≥56.2 cm)。 展开更多

关键词 高氯酸盐 电控固体推进剂 撞击感度 摩擦感度 静电火花感度 火焰感度 铝粉

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电控固体推进剂的点火、燃烧及熄灭特性研究进展 被引量：5

14

作者 李洋 夏智勋 +2 位作者 马立坤 那旭东 冯运超 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期931-948,共18页

电控固体推进剂(electrically controlled solid propellant,ECSP)具有多次点火和燃速可控的特性,可广泛应用于从微观到宏观的推进系统。本文总结了国内外以硝酸铵、硝酸羟胺和高氯酸盐为氧化剂的ECSP的研究概况,重点综述了硝酸羟胺基E... 电控固体推进剂(electrically controlled solid propellant,ECSP)具有多次点火和燃速可控的特性,可广泛应用于从微观到宏观的推进系统。本文总结了国内外以硝酸铵、硝酸羟胺和高氯酸盐为氧化剂的ECSP的研究概况,重点综述了硝酸羟胺基ECSP和高氯酸盐基ECSP点火、燃烧及熄灭特性的研究进展,分析了电压、压强以及金属添加剂对ECSP燃速调节的影响规律,并讨论了电能在ECSP点火和燃烧过程的作用机制。同时为未来深入研究ECSP点火、燃烧及熄灭机理提出参考建议:开展ECSP固相和气相化学反应机理研究,建立点火、燃烧及熄灭模型和反应机理框架;系统研究电极排布和电极构型对ECSP燃烧效率的影响以及ECSP配方与导电性能之间的关系,寻求改善电极和推进剂界面电阻的方法。优选高性能ECSP配方,完善ECSP燃烧反应机理及燃速调节机制,提高ECSP压强阈值,是电控固体火箭发动机设计、应用和性能调控的关键。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 点火特性 燃烧性能 硝酸羟胺基 高氯酸盐基 燃速调节

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通电启动时固体推进剂电流密度仿真分析 被引量：10

15

作者 段炼 胡建新 +2 位作者 李洋 何志成 王闰龙 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期28-34,共7页

电控固体推进剂(ECSP)克服了固体推进剂的固有障碍,能够做到重复启动,但燃烧不均和所需电源功率较大,导致较大尺寸ECSP的功能很难实现,限制了其进一步应用。由于通电启动时ECSP的电阻率变化不明显,可视其为准稳态。分别以电阻特性、电... 电控固体推进剂(ECSP)克服了固体推进剂的固有障碍,能够做到重复启动,但燃烧不均和所需电源功率较大,导致较大尺寸ECSP的功能很难实现,限制了其进一步应用。由于通电启动时ECSP的电阻率变化不明显,可视其为准稳态。分别以电阻特性、电极布置、绝缘层厚度与长度为单一变量,对此时的电流密度分布进行三维模拟,仿真方法的可行性通过实验得到了验证。分析表明,当采用板状电极或同轴电极的通电方式时,减小电极间距将有利于ECSP端面电流密度分布的更加均匀,ECSP的电阻率、绝缘薄膜顶部距ECSP端面的距离等因素也会对ECSP端面的电流密度产生很大影响。据此提出了优化的电极排布形式和绝缘层布置,可为今后的ECSP应用作参考。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 电流密度 电极 绝缘薄膜

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基于组合DFT方法的ECSP配比设计策略研究

16

作者 李门 李天鹏 高欣宝 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期557-564,共8页

为提高电控固体推进剂(ECSP)配比设计中能量特性参数计算效率以及解决传统配比设计策略未考虑组分含量同步变化的问题,提出了一种基于revDSD-PBEP86-D3(BJ)泛函的组合密度泛函理论(DFT)方法(co-revDSD),将几何优化、振动分析、单点能计... 为提高电控固体推进剂(ECSP)配比设计中能量特性参数计算效率以及解决传统配比设计策略未考虑组分含量同步变化的问题,提出了一种基于revDSD-PBEP86-D3(BJ)泛函的组合密度泛函理论(DFT)方法(co-revDSD),将几何优化、振动分析、单点能计算、单点能外推等步骤组合,并结合非迭代三激发电子相关耦合簇(CCSD(T))方法进行了校正,对比了部分有机物生成焓的实验值和co-revDSD方法的计算值;建立了基于评价指数的配比设计策略,基于co-revDSD方法计算了ECSP组分生成焓,绘制了考虑ECSP不同组分含量同步变化时的能量特性参数云图。结果表明,co-revDSD方法可以高效地计算生成焓,部分有机物的实验值和co-revDSD方法的计算值误差在-5%~5%之间;硝酸羟胺(HAN)的生成焓-250.031 kJ·mol^(-1),聚乙烯醇(PVA)的生成焓与重复单元数成正比,比例系数为-219.117;氧化剂/燃料(O/F)比和Al含量的增大在一定范围内均会造成ECSP的能量特性参数的增大,增大Al含量和O/F比可在比冲合适的条件下尽可能降低燃烧温度及燃气平均相对分子质量。 展开更多

关键词 电控固体推进剂 聚乙烯醇 硝酸羟胺 配比设计 密度泛函理论 生成焓 能量特性

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