脉冲点火射流与高氯酸铵/端羟基聚丁二烯固体推进剂耦合燃烧的试验研究及数值模拟 被引量：1

1

作者 叶振威 余永刚 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1507-1514,共8页

为了研究高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)在底部排气药柱二次点火过程中的耦合振荡燃烧,建立了AP/HTPB二维三明治燃烧模型,气相区采用二步总包反应,使用用户自定义函数模拟点火射流的作用。在AP/HTPB与点火具的耦合燃烧试验背景下,进... 为了研究高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)在底部排气药柱二次点火过程中的耦合振荡燃烧,建立了AP/HTPB二维三明治燃烧模型,气相区采用二步总包反应,使用用户自定义函数模拟点火射流的作用。在AP/HTPB与点火具的耦合燃烧试验背景下,进行了点火射流频率在125~500 Hz、热流密度峰值在1.9~3.9 MW/m2工况下的数值模拟。模拟结果表明:在振荡燃烧初始阶段,气相热反馈相对于点火射流作用较弱,由于点火射流的主导作用使得X组分(NH4Cl O4)呈现周期性变化;由于气相温度上升,气相热反馈相对于点火射流作用较强,AP/HTPB燃烧逐渐稳定;点火射流热流密度的提高对AP/HTPB振荡燃烧有显著抑制作用,点火射流频率的提高对AP/HTPB振荡燃烧抑制作用较弱。 展开更多

关键词 复合固体推进剂 高氯酸铵 端羟基聚丁二烯 脉冲点火射流 振荡燃烧 耦合燃烧

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端羟基聚丁二烯(HTPB)基体对AP撞击感度的影响

2

作者 郭昕 王晓峰 +2 位作者 南海 孙培培 田轩 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第5期239-241,共3页

用撞击加载实验、扫描电镜观测和撞击感度测试研究了AP药粉和AP/HTPB药片的撞击响应特性,以及不同粒度AP药粉和AP/HTPB药片的撞击感度。结果表明,在相同撞击加载条件下,AP/HTPB药片中AP颗粒的破碎程度比在AP药粉要大,其感度也比后者高;... 用撞击加载实验、扫描电镜观测和撞击感度测试研究了AP药粉和AP/HTPB药片的撞击响应特性,以及不同粒度AP药粉和AP/HTPB药片的撞击感度。结果表明,在相同撞击加载条件下,AP/HTPB药片中AP颗粒的破碎程度比在AP药粉要大,其感度也比后者高;此外,AP药粉的感度随粒度增大而降低,而AP/HTPB药片的感度随粒度增大而升高。 展开更多

关键词 爆炸力学 高氯酸铵 端羟基聚丁二烯 撞击感度

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端羟基聚丁二烯(HTPB)基-聚氨酯弹性体的制备及性能 被引量：6

3

作者 秦宁 刘玉存 +4 位作者 柴涛 郭嘉昒 马慧 李金龙 武学 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第3期19-23,共5页

通过正交试验优化端羟基聚丁二烯(HTPB)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)粘结剂体系各组分的配比,实现了在室温条件下制备聚氨酯弹性体。研究了不同固化参数R值(n(NCO)∶n(OH))和扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响规律。结果表明:优化配方后... 通过正交试验优化端羟基聚丁二烯(HTPB)-异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)粘结剂体系各组分的配比,实现了在室温条件下制备聚氨酯弹性体。研究了不同固化参数R值(n(NCO)∶n(OH))和扩链剂对聚氨酯弹性体力学性能的影响规律。结果表明:优化配方后,当R值等于1.2时聚氨酯弹性体具有良好的力学性能,拉伸强度达到4.10 MPa,断裂伸长率达到825%,硬度为58(邵A)。室温固化制备的聚氨酯弹性体的拉伸性能与国外高温固化条件下的同类产品性能相当。 展开更多

关键词 端羟基聚丁二烯(htpb) 正交试验 聚氨酯 扩链剂

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端羟基聚丁二烯与ε-己内酯新型嵌段共聚物的合成与表征 被引量：12

4

作者 柴春鹏 罗运军 +2 位作者 郭素芳 李国平 陈鹤 《含能材料》 EI CAS CSCD 2008年第3期301-304,共4页

端羟基聚丁二烯液体聚合物(HTPB)是广泛应用于固体火箭推进剂的粘合剂。以HTPB为引发剂,在辛酸亚锡催化下,通过ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,对HTPB进行改性,得到聚己内酯-端羟基聚丁二烯-聚己内酯(HTBCP)三嵌段共聚物,提高了HTPB与固体火... 端羟基聚丁二烯液体聚合物(HTPB)是广泛应用于固体火箭推进剂的粘合剂。以HTPB为引发剂,在辛酸亚锡催化下,通过ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,对HTPB进行改性,得到聚己内酯-端羟基聚丁二烯-聚己内酯(HTBCP)三嵌段共聚物,提高了HTPB与固体火箭推进剂其它组分的相容性。采用凝胶渗透色谱(GPC)、傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、热失重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)等表征了共聚物的结构和热性能。结果表明:通过调整HTPB与ε-CL的比例可以控制聚合物的分子量;所有共聚物均有较好的热稳定性,5%的热失重温度高于270℃,且随聚己内酯(PCL)链段含量的增加,共聚物的热稳定性提高。 展开更多

关键词 高分子材料 端羟基聚丁二烯(htpb) 已内酯 开环聚合 嵌段共聚

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端羟基聚丁二烯改性研究进展 被引量：7

5

作者 齐永新 高建苹 +5 位作者 漆志刚 王善伟 张立芬 孟凡宁 邓春华 李彦锋 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1-3,9,共4页

端羟基聚丁二烯(HTPB)是一类羟基封端的低分子量遥爪聚合物,由于末端羟基本身较弱的亲核性限制了常规方法对HTPB的改性研究。利用HTPB带有的大量的羟基和双键,通过化学修饰的方法转变为不同的官能团或不同分子结构的液体聚合物,赋于改... 端羟基聚丁二烯(HTPB)是一类羟基封端的低分子量遥爪聚合物,由于末端羟基本身较弱的亲核性限制了常规方法对HTPB的改性研究。利用HTPB带有的大量的羟基和双键,通过化学修饰的方法转变为不同的官能团或不同分子结构的液体聚合物,赋于改性后的HTPB不同性能,并拓宽了HTPB的应用领域。阐述了端羟基聚丁二烯的3种改性途径,详细介绍了端官能团转化、双键改性和聚合改性方法及其研究进展。 展开更多

关键词 端羟基聚丁二烯(htpb) 改性 研究进展

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反相气相色谱法研究端羟基聚丁二烯粘合剂的表面性质 被引量：5

6

作者 杜美娜 罗运军 +2 位作者 杨寅 刘晶如 吕勇 《含能材料》 EI CAS CSCD 2007年第6期646-649,共4页

采用气相反相色谱技术(IGC)研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)粘合剂的表面物理化学性质。结果表明,HTPB的色散分量随着温度的升高而降低,总表面自由能表现出与色散分量相一致的规律。与聚乙烯相比,HTPB具有更高的表面自由能,因为HTPB表面含... 采用气相反相色谱技术(IGC)研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)粘合剂的表面物理化学性质。结果表明,HTPB的色散分量随着温度的升高而降低,总表面自由能表现出与色散分量相一致的规律。与聚乙烯相比,HTPB具有更高的表面自由能,因为HTPB表面含有羟基。极性分量以及酸、碱分量随着温度的升高而逐渐增大,酸性分量比碱性分量大,且对温度更敏感、增大的更快,这表明HTPB显示较强的布伦斯特酸性。 展开更多

关键词 物理化学 端羟基聚丁二烯(htpb) 反相气相色谱法(IGC) 表面自由能 酸性分量 碱性分量

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端羟基聚丁二烯改性水性聚氨酯的合成与性能 被引量：6

7

作者 严小妹 沈慧芳 杨标 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期17-20,共4页

以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚醚二元醇(N-220)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,制备了改性水性聚氨酯(WPU)。研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)的含量对聚氨酯乳液粒径、贮存稳定性,以及对涂膜耐水性、力学性能、低温柔韧性的影响。结果... 以端羟基聚丁二烯(HTPB)、聚醚二元醇(N-220)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为主要原料,制备了改性水性聚氨酯(WPU)。研究了端羟基聚丁二烯(HTPB)的含量对聚氨酯乳液粒径、贮存稳定性,以及对涂膜耐水性、力学性能、低温柔韧性的影响。结果表明:在预聚反应中,固定总n(—NCO)∶n(—OH)为1.3,w(DMPA)为6%,HTPB添加量在40%(占聚醚N-220的量)以下时,粒径变化不大,乳液稳定性较好;针对不同HTPB添加量,控制好亲水基团的含量,可以获得分散性良好、贮存稳定的聚氨酯乳液;随着HTPB添加量逐渐增大,涂膜的拉伸强度逐渐增大后变小,断裂伸长率和吸水率逐渐减小后变大,低温柔韧性变好。当HTPB添加量在30%左右,涂膜的综合性能最佳。 展开更多

关键词 端羟基聚丁二烯(htpb) 水性聚氨酯 改性

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Fe-MOF催化AP热分解行为及对HTPB推进剂燃烧性能的影响

8

作者 傅琳 周鹏 +6 位作者 纪红峰 唐晓林 梁涛 周宇鸣 闫哲 魏世龙 黄驰 《固体火箭技术》 北大核心 2025年第4期554-562,共9页

为有效控制端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进剂的燃烧,采用配位自组装法合成了催化剂Fe-MOF,通过催化性能结合对气体产物的原位监测研究其对于高氯酸铵(AP)热分解过程的影响及作用机制,从而探讨Fe-MOF对HTPB推进剂的安全性能和燃烧性能的... 为有效控制端羟基聚丁二烯(HTPB)固体推进剂的燃烧,采用配位自组装法合成了催化剂Fe-MOF,通过催化性能结合对气体产物的原位监测研究其对于高氯酸铵(AP)热分解过程的影响及作用机制,从而探讨Fe-MOF对HTPB推进剂的安全性能和燃烧性能的影响。结果表明,在Fe-MOF的作用下,AP的热分解温度降低至362.5℃,其作用机制在于催化过程中Fe-MOF可以原位转变产生具有良好分散性的Fe_(2)O_(3)纳米颗粒,可通过晶格氧氧化作用对AP分解的中间产物NH 3进行氧化,生成N_(2)O、NO和NO_(2)等代表性氮氧化物,结合与配体对于活性氧的消耗,共同作用加速了AP的分解;Fe-MOF对推进剂的燃烧性能具有优异的催化效果,在高安全性的前提下,燃速提升了35%。研究结果可为探索Fe基催化剂材料对AP的分解过程影响以及在HTPB推进剂中的安全性能和燃烧性能的验证提供参考。 展开更多

关键词 Fe-MOF 固体推进剂 高氯酸铵 端羟基聚丁二烯 催化机制 燃烧性能

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端羟基聚丁二烯与不同固化剂反应的实验与分子模拟 被引量：2

9

作者 张良 袁俊明 +3 位作者 刘玉存 柴涛 郭嘉昒 张文博 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第3期55-59,共5页

通过微观层面和宏观实验两种方法分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)和不同固化剂反应的情况进行研究。使用福井函数中Hirshfeld charge电荷分布反映了官能团羟基(—OH)和异氰酸酯基团(—NCO)的电荷变化情况。N==C键长的计算揭示了反应过程中... 通过微观层面和宏观实验两种方法分别对端羟基聚丁二烯(HTPB)和不同固化剂反应的情况进行研究。使用福井函数中Hirshfeld charge电荷分布反映了官能团羟基(—OH)和异氰酸酯基团(—NCO)的电荷变化情况。N==C键长的计算揭示了反应过程中异氰酸酯基团(—NCO)上N==C键长成先增大而后趋于稳定现象;且通过搜索过渡态得到二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)的2位和4位异氰酸酯基团、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)链上和环上的异氰酸酯基团的活化能分别为123.60 k J·mol^(-1)、157.82 k J·mol^(-1)和133.09 k J·mol^(-1)、223.30 k J·mol^(-1)和167.62 k J·mol^(-1)。此外,通过黏度测试方法得出HTPB-TDI、HTPB-IPDI和HTPB-MDI三种体系的黏度变化规律,从宏观层面上得出各体系反应快慢程度与模拟相同的结果,即HTPB-MDI>HTPB-TDI>HTPB-IPDI。 展开更多

关键词 端羟基聚丁二烯(hydroxyl-terminateel polybatadiene htpb) 固化剂 活化能 分子动力学模拟 黏度

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高剪切速率下硼与HTPB、PBT和GAP端羟基的反应活性 被引量：1

10

作者 张怀龙 王勇 +1 位作者 周伟良 肖乐勤 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期622-628,I0007,共8页

含硼富燃料推进剂具有较高的质量热值和体积热值,是固体火箭冲压发动机较理想的燃料之一,而无定形硼与黏合剂中的羟基可发生反应,导致推进剂药浆表观黏度增大快、药浆适用期缩短等问题。计算了分别以端羟基聚丁二烯(HTPB)、3,3-二叠氮... 含硼富燃料推进剂具有较高的质量热值和体积热值,是固体火箭冲压发动机较理想的燃料之一,而无定形硼与黏合剂中的羟基可发生反应,导致推进剂药浆表观黏度增大快、药浆适用期缩短等问题。计算了分别以端羟基聚丁二烯(HTPB)、3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚(PBT)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为粘合剂的含硼推进剂的理论体积热值,并采用双螺杆转矩流变仪和红外光谱研究了B/HTPB、B/PBT和B/GAP体系在高剪切速率混合过程中的流变和红外特性,分析了硼粉表面酸性杂质与粘合剂端羟基的反应活性。结果表明,经过合理配方设计,B/PBT/AP和B/GAP/AP的质量比为50∶20∶30时的体积热值均超过64.00MJ·dm^-3,大于B/HTPB/AP体系的体积热值(61.08MJ·dm^-3)。在剪切速率为355.56s^-1、55℃条件下,含25%硼的B/HTPB体系表观黏度快速增加到260Pa·s,混合110min发生凝胶现象;含40%硼的B/PBT体系混合7h黏度仅从3.63Pa·s上升到10Pa·s;含55%硼的B/GAP体系混合7h黏度由5.96Pa·s下降到0.33Pa·s。B/HTPB混合体系红外光谱B—O振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐增强,C—O(伯醇)振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐减弱,而B/PBT和B/GAP体系混合420min后红外光谱B—O振动吸收峰和C—O(伯醇、仲醇)振动吸收峰几乎没有变化。PBT和GAP端羟基与硼粉酸性杂质的反应活性比HTPB的端羟基的活性低很多,这有利于改善含硼推进剂药浆的工艺性能。 展开更多

关键词 硼粉 端羟基聚丁二烯(htpb) 叠氮聚醚粘结剂 流变性能

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端羟基聚丁二烯改性研究

11

作者 李尚斌 刘绪望 +1 位作者 古忠云 袁昭慧 《含能材料》 EI CAS CSCD 2004年第A02期596-599,共4页

在综述国内外研究进展的基础上，研究了HTPB分子量、不同固化剂种类、对HTPB基聚氨酯力学性能的影响，并采用添加扩链剂的方法聚氨酯进行改性研究，考查了扩链剂种类和用量对聚氨酯力学性能的影响。

关键词 扩链剂 改性 端羟基聚丁二烯 聚氨酯 htpb 固化剂 研究

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适应超低温环境的HTPB推进剂试验研究

12

作者 马思瑜 钱建国 +2 位作者 黄洪勇 武亚伟 涂金英 《火炸药学报》 北大核心 2025年第4期392-398,I0004,共8页

为了进一步降低HTPB推进剂的玻璃化温度(T_(g)),扩展其温度使用范围,分析比较了高顺式丁羟胶、阴离子聚合丁羟胶、I型丁羟胶的分子结构及其T_(g);制备了基于不同HTPB的推进剂,并研究了其固化反应动力学、力学性能、能量性能、燃烧性能... 为了进一步降低HTPB推进剂的玻璃化温度(T_(g)),扩展其温度使用范围,分析比较了高顺式丁羟胶、阴离子聚合丁羟胶、I型丁羟胶的分子结构及其T_(g);制备了基于不同HTPB的推进剂,并研究了其固化反应动力学、力学性能、能量性能、燃烧性能及超低温点火可行性。结果表明,HTPB分子结构对其T_(g)产生较大影响,顺式-1,4结构占比74%~76%的端羟基聚丁二烯T_(g)为-101℃左右;基于高顺式丁羟胶的推进剂与Ⅰ型丁羟推进剂相比,固化反应速率低,具有更低的玻璃化温度,通过使用油酸壬酯类增塑剂、优化增塑比,其T_(g)达到-96.2℃;与含阴离子丁羟胶的推进剂和Ⅰ型丁羟推进剂比较,高顺式丁羟推进剂在抗拉强度相当的情况下,伸长率较低;经BSFΦ118、BSFΦ165发动机验证,高顺式丁羟推进剂的燃速和能量性能与Ⅰ型丁羟推进剂在同一水平,通过了-70℃下BSFΦ118发动机试验,初步证明了高顺式丁羟推进剂超低温环境工作的可行性。 展开更多

关键词 物理化学 htpb推进剂 超低温环境 高顺式端羟基聚丁二烯 玻璃化温度

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DSC-FTIR联用研究HTPB/AP和HTPB/AP/Al体系的热分解 被引量：10

13

作者 施震灏 刘子如 +1 位作者 陈智群 赵凤起 《含能材料》 EI CAS CSCD 2007年第2期105-108,117,共5页

采用高压差示扫描量热(PDSC)、热重(TG-DTG)以及热红联用(DSC-FTIR)技术研究了HTPB/AP复合体系热分解及压力和铝粉对该体系的影响。结果表明,端羟基聚丁二烯(HTPB)包覆去活作用推迟了AP的热分解过程,但AP加速了HTPB的分解。增大压力和... 采用高压差示扫描量热(PDSC)、热重(TG-DTG)以及热红联用(DSC-FTIR)技术研究了HTPB/AP复合体系热分解及压力和铝粉对该体系的影响。结果表明,端羟基聚丁二烯(HTPB)包覆去活作用推迟了AP的热分解过程,但AP加速了HTPB的分解。增大压力和加入铝粉均能加速HTPB/AP复合体系的热分解过程,燃速也因此而提高。同时增大压力也使HTPB分解放热产生多峰现象,而铝粉会抑制该现象。此外,AP还使HTPB发生“后固化”过程,随着压力的增大,该过程的固化热也增大。 展开更多

关键词 物理化学 端羟基聚丁二烯(htpb) 热分解 DSC—FTIR

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短切碳纤维对AP/HTPB底排推进剂力学性能的影响 被引量：2

14

作者 刘志林 姚文进 +2 位作者 王晓鸣 李文彬 高翔 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期366-371,共6页

为了提高高氯酸铵(AP)/端羟基聚丁二烯(HTPB)底排推进剂的力学性能,在原始AP/HTPB底排推进剂配方中添加质量分数分别为0.3%和0.5%的2 mm短切碳纤维。对含短切碳纤维的AP/HTPB底排推进剂进行静态单轴拉伸、压缩性能实验。用扫描电镜(SEM... 为了提高高氯酸铵(AP)/端羟基聚丁二烯(HTPB)底排推进剂的力学性能,在原始AP/HTPB底排推进剂配方中添加质量分数分别为0.3%和0.5%的2 mm短切碳纤维。对含短切碳纤维的AP/HTPB底排推进剂进行静态单轴拉伸、压缩性能实验。用扫描电镜(SEM)进行试件断裂面微观分析。实验结果表明:添加质量分数为0.3%和0.5%的2 mm碳纤维的AP/HTPB底排推进剂的拉伸强度分别提高了11.7%和33.0%,压缩强度分别提高2.1%和7.8%。短切碳纤维分布在HTPB基体中。短切碳纤维与HTPB基体的黏结性能良好。新型含短切碳纤维的AP/HTPB底排推进剂的破坏主要由AP颗粒脱粘引发。短切碳纤维对HTPB基体中微裂纹的发展有抑制作用。显示短切碳纤维是良好的AP/HTPB底排推进剂的增强体。 展开更多

关键词 高氯酸铵(ap)/端羟基聚丁二烯(htpb)底排推进剂 短切碳纤维 力学性能 扫描电镜分析 脱粘

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AP/HTPB复合固态微推力器燃烧过程仿真

15

作者 张涛 李国岫 +4 位作者 陈君 虞育松 魏延明 刘旭辉 周广文 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期632-637,共6页

针对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)混合固体推力器燃烧过程,采用燃速公式和气相化学反应动力学模型相结合的方法建立AP/HTPB固体推进剂的燃烧模型;同时利用用户自定义函数(UDF)来模拟固体推进剂的燃面退移过程,研究得到固体微推力... 针对高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)混合固体推力器燃烧过程,采用燃速公式和气相化学反应动力学模型相结合的方法建立AP/HTPB固体推进剂的燃烧模型;同时利用用户自定义函数(UDF)来模拟固体推进剂的燃面退移过程,研究得到固体微推力器内复杂的燃烧反应过程,以及AP/HTPB推进剂配比对燃烧过程的影响规律。结果表明,AP/HTPB固态推力器进行着复杂的物理化学过程,所得到的计算结果与实验具有较好的一致性;同时,在推进剂配比逐渐变化过程中,平均推力呈现出先增后减的趋势,得到当AP/HTPB=85/15时,推力器获得最佳性能。 展开更多

关键词 固态微推力器 高氯酸铵/端羟基聚丁二烯 推进剂配比 燃烧

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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

16

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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亚大气压下AP/HTPB微尺度稳态燃烧的数值模拟 被引量：4

17

作者 赵健锋 余永刚 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期78-84,共7页

为研究亚大气压下高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)的燃烧特性,采用三步反应动力学机理,建立二维三明治模型,耦合气固两相;对20~80kPa下AP/HTPB的微尺度燃烧进行模拟,并与高压下(4MPa)AP/HTPB燃烧特性差异进行对比。结果表明,亚大气压... 为研究亚大气压下高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)的燃烧特性,采用三步反应动力学机理,建立二维三明治模型,耦合气固两相;对20~80kPa下AP/HTPB的微尺度燃烧进行模拟,并与高压下(4MPa)AP/HTPB燃烧特性差异进行对比。结果表明,亚大气压下BDP模型中第一步反应靠近燃面,放热量较大,在AP/HTPB推进剂燃烧过程中占主导地位;燃烧环境压强不同,导致火焰的特性不同,亚大气压下火焰中扩散与混合过程共存,高压下为扩散火焰;相比于高压,亚大气压火焰离燃面远,面积大;由于高低压下放热区域及放热率差异导致气固相温度分布不同,从而影响燃面形状,亚大气压下AP与HTPB交界处相对于整个燃面突出,而高压下交界处相对于整个燃面凹陷。 展开更多

关键词 物理化学 高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(ap/htpb) 亚大气压 微尺度燃烧 数值模拟

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构建AP-HTPB固体推进剂松弛模量主曲线的不同方法（英文） 被引量：3

18

作者 Walid M Adel 梁国柱 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期810-816,共7页

分析了建立高氯酸铵-端羟基聚丁二烯(AP-HTPB)固体推进剂松弛模量主曲线的三种不同方法(Williams-Landel-Ferry(WLF)方法、Arrhenius方法和基本的时间-温度叠加(TTS)方法)。通过不同温度(-40,+20,+76℃)和10%常应变下1380s的应力松弛试... 分析了建立高氯酸铵-端羟基聚丁二烯(AP-HTPB)固体推进剂松弛模量主曲线的三种不同方法(Williams-Landel-Ferry(WLF)方法、Arrhenius方法和基本的时间-温度叠加(TTS)方法)。通过不同温度(-40,+20,+76℃)和10%常应变下1380s的应力松弛试验得到了复合固体推进剂松弛模量。通过评估松弛模量,给出转移因子和松弛模量主曲线,最后通过确定系数(R^2)得出了最佳的拟合方法。结果表明,基本TTS方法可给出最佳拟合曲线,因为该方法不依赖外部材料常数和应用中的经验方程,而且该方法可以适用于任何黏弹性材料。但是,在应用有限元软件时,经常要求用材料常数来定义非线性黏弹性材料模型,这种情况下,目前研究结果表明,当给出合适的常数后,WLF和Arrhenius两种方法均可给出满意的结果,而且WLF方法更为准确,因此在AP-HTPB固体推进剂有限元分析中倾向于采用这种方法。 展开更多

关键词 高氯酸铵-端羟基聚丁二烯(ap-htpb) 主曲线 松弛模量 转移因子 W illiams-Landel-Ferry(WLF)方法 Arrhenius方法 时间-温度叠加(TTS)方法

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旋转条件下AP/HTPB二维火焰结构的数值分析

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作者 叶振威 余永刚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期1-8,89,共9页

为了研究底排推进剂高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)旋转条件下微尺度燃烧特性,建立了AP/HTPB二维周期性三明治定常旋转燃烧模型,气相采用两步总包反应,耦合气固热边界层,拟合旋转动量,并对燃烧压力为0.1～5 MPa,转速0～10800 r·... 为了研究底排推进剂高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)旋转条件下微尺度燃烧特性,建立了AP/HTPB二维周期性三明治定常旋转燃烧模型,气相采用两步总包反应,耦合气固热边界层,拟合旋转动量,并对燃烧压力为0.1～5 MPa,转速0～10800 r·min^(-1)条件下的二维火焰结构进行了数值模拟。结果表明,转速在10200 r·min^(-1)的工况下,当燃烧压力为0.1～0.5 MPa时,火焰呈预混燃烧特性;当燃烧压力为0.5～3.5 MPa时,火焰呈现扩散、预混燃烧双重特性;当燃烧压力大于3.5 MPa时,形成狭长的扩散化学反应带。分别针对不同燃烧压力和不同转速下的稳态燃烧过程进行了数值分析,得知气相火焰偏转角与压力呈线性正相关;转速在0～10200 r·min^(-1)之间时气相火焰偏转角与转速呈线性增长,但是当转速在10200～10800 r·min^(-1)时,气相火焰偏转角与转速近似呈指数增长。燃面平均雷诺数的变化趋势与气相火焰偏转角度基本一致,因此可以通过燃面平均雷诺数来描述旋转与压力对气相火焰偏转角度的影响。 展开更多

关键词 高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(ap/htpb) 复合固体推进剂 数值模拟 旋转 火焰结构

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HTPB推进剂复合型裂纹尖端变形场测量及破坏模式分析 被引量：2

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作者 王阳 李高春 +2 位作者 王玉峰 史小强 韩永恒 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期14-20,89,共8页

为了实现端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂复合型裂纹尖端变形场测量及破坏模式分析,制作了含中心贯穿复合型裂纹的HTPB推进剂试件,进行了动态拉伸观察试验,获得了复合型裂纹的扩展特性,并通过数字图像相关方法(DIC)得到试件表面及裂纹尖端... 为了实现端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂复合型裂纹尖端变形场测量及破坏模式分析,制作了含中心贯穿复合型裂纹的HTPB推进剂试件,进行了动态拉伸观察试验,获得了复合型裂纹的扩展特性,并通过数字图像相关方法(DIC)得到试件表面及裂纹尖端的应变场,对复合型裂纹尖端应变场特点及应变场与裂纹扩展规律的关系进行了研究。结果表明,复合型裂纹试件的拉伸过程可以分为线性段、非线性段和失效段三个阶段,裂纹沿与载荷垂直的方向扩展;数字图像相关方法采用大变形分析方法能有效解决试件大变形的问题,可以定量给出试件表面的应变场,且应变集中区域与理论结果吻合;复合型裂纹的扩展与应变场的变化密切相关,应变场在裂纹尖端产生应变集中,导致裂纹扩展。 展开更多

关键词 端羟基聚丁二烯(htpb)推进剂 动态拉伸 数字图像相关方法(DIC) 复合型裂纹 应变场

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