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团聚硼颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程
1
作者
陈斌斌
杨干
+4 位作者
冯运超
马立坤
夏智勋
段炼
李潮隆
《固体火箭技术》
北大核心
2025年第3期416-425,共10页
通过研究硼(B)颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程,为B颗粒在水冲压发动机等能源动力系统中的应用提供理论支持。利用自制的氢气平面火焰炉生成高温水蒸气,通过高速相机和光纤光谱仪对单个团聚B颗粒的点火燃烧过程进行观测。研究发现,B...
通过研究硼(B)颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程,为B颗粒在水冲压发动机等能源动力系统中的应用提供理论支持。利用自制的氢气平面火焰炉生成高温水蒸气,通过高速相机和光纤光谱仪对单个团聚B颗粒的点火燃烧过程进行观测。研究发现,B颗粒在高温水蒸气中燃烧时的火焰面积变化规律与在氧气中不同,火焰面积导数存在两处峰值,称为B-H2O燃烧的双峰特征。将其点火燃烧过程划分为点火阶段、第一燃烧阶段和第二燃烧阶段,第一燃烧阶段氧化层较薄,燃烧速率快、放热强;第二燃烧阶段氧化层增厚限制了B水解反应速率,当生成和消耗氧化硼的速率平衡时,燃烧速率相对稳定,火焰面积变化出现平台期。B颗粒在水蒸气中的燃烧受反应动力学和组分扩散共同控制。环境温度升高时,两个阶段的燃烧时间均减小。
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关键词
颗粒燃烧
硼颗粒
水蒸气
水解反应
平面火焰燃烧器
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职称材料
单个微米级硼铝合金颗粒着火燃烧特性试验研究
被引量：
1
2
作者
黄纲顺
王禹泽
+4 位作者
冯运超
周亮
马立坤
陈斌斌
罗景龙
《固体火箭技术》
北大核心
2025年第3期408-415,共8页
基于微米级单颗粒着火燃烧试验系统,采用高速摄影的方法记录了不同燃气温度条件下单个硼铝(B-Al)合金颗粒的着火燃烧过程。分析了B-Al合金颗粒着火燃烧典型过程,发现了B-Al合金颗粒的微爆现象,获得了不同燃气温度工况下B-Al合金颗粒着...
基于微米级单颗粒着火燃烧试验系统,采用高速摄影的方法记录了不同燃气温度条件下单个硼铝(B-Al)合金颗粒的着火燃烧过程。分析了B-Al合金颗粒着火燃烧典型过程,发现了B-Al合金颗粒的微爆现象,获得了不同燃气温度工况下B-Al合金颗粒着火延迟时间等特性参数。结果表明:B-Al合金颗粒的着火燃烧过程表现为Al颗粒和B颗粒着火燃烧过程的阶段性耦合;在第一燃烧阶段,存在快速燃烧和缓慢燃烧两种形式的微爆现象,在第二燃烧阶段,存在特殊的微爆现象(喷射现象);随着环境燃气温度的增加,喷射现象逐渐演变成为该阶段的典型特征现象。
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关键词
硼铝合金
高温燃气
着火燃烧
微爆现象
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职称材料
超临界煤油喷注混合与燃烧过程研究进展
3
作者
蔡尊
刘定凯
+3 位作者
宋昕
周曜智
王泰宇
孙明波
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第4期1-19,I0001,共20页
超燃冲压发动机工作过程中,再生冷却技术通过主动换热实现燃烧室热防护,但经高温吸热后的煤油会从液态转变为超临界态,其物理化学特性较常温煤油发生明显改变,导致基于喷注超临界煤油的超声速燃烧过程也呈现出较大差异。本文系统综述了...
超燃冲压发动机工作过程中,再生冷却技术通过主动换热实现燃烧室热防护,但经高温吸热后的煤油会从液态转变为超临界态,其物理化学特性较常温煤油发生明显改变,导致基于喷注超临界煤油的超声速燃烧过程也呈现出较大差异。本文系统综述了超临界煤油的物理化学性质、喷注混合与燃烧过程的研究进展。首先,介绍了超临界煤油在超燃冲压发动机中的应用和当前面临的问题,针对该问题,分析了近/超临界国产RP-3煤油在不同温度条件下、再生冷却管道内和喷嘴内的物理化学特性,比较了实验、组分替代模型、改进状态方程和机器学习等获得煤油热物性参数方法的优缺点;其次,梳理了超临界煤油在不同环境下的喷注混合过程研究进展,指出现有研究大多集中于静止环境、同轴喷注和低速域来流条件下的横向射流混掺机理研究,而对高速域来流条件下的研究较少,且未考虑混合增强方案对超临界煤油喷注混合过程的影响;最后,总结了超临界煤油燃烧特性的关键发现,提出需通过优化喷注参数解决相变引发的燃烧振荡问题,并展望了未来需构建宽速域混合/燃烧耦合模型的发展方向。
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关键词
超临界煤油
热物性
喷注
混合
燃烧
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职称材料
题名
团聚硼颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程
1
作者
陈斌斌
杨干
冯运超
马立坤
夏智勋
段炼
李潮隆
机构
国防科技大学先进推进技术实验室
湘潭
大学
机械工程与力学学院
国防科技大学
试验训练基地
出处
《固体火箭技术》
北大核心
2025年第3期416-425,共10页
基金
国家自然科学基金(12272409)。
文摘
通过研究硼(B)颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程,为B颗粒在水冲压发动机等能源动力系统中的应用提供理论支持。利用自制的氢气平面火焰炉生成高温水蒸气,通过高速相机和光纤光谱仪对单个团聚B颗粒的点火燃烧过程进行观测。研究发现,B颗粒在高温水蒸气中燃烧时的火焰面积变化规律与在氧气中不同,火焰面积导数存在两处峰值,称为B-H2O燃烧的双峰特征。将其点火燃烧过程划分为点火阶段、第一燃烧阶段和第二燃烧阶段,第一燃烧阶段氧化层较薄,燃烧速率快、放热强;第二燃烧阶段氧化层增厚限制了B水解反应速率,当生成和消耗氧化硼的速率平衡时,燃烧速率相对稳定,火焰面积变化出现平台期。B颗粒在水蒸气中的燃烧受反应动力学和组分扩散共同控制。环境温度升高时,两个阶段的燃烧时间均减小。
关键词
颗粒燃烧
硼颗粒
水蒸气
水解反应
平面火焰燃烧器
Keywords
particle combustion
boron particles
water vapor
hydrolysis reaction
flat flame burner
分类号
V512 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
单个微米级硼铝合金颗粒着火燃烧特性试验研究
被引量：
1
2
作者
黄纲顺
王禹泽
冯运超
周亮
马立坤
陈斌斌
罗景龙
机构
国防科技大学先进推进技术实验室
军事科学院防化研究院
出处
《固体火箭技术》
北大核心
2025年第3期408-415,共8页
基金
国家自然科学基金(U21B2086,12272409)
国防科技大学自主创新科学基金(24-ZZCX-JDZ-34)。
文摘
基于微米级单颗粒着火燃烧试验系统,采用高速摄影的方法记录了不同燃气温度条件下单个硼铝(B-Al)合金颗粒的着火燃烧过程。分析了B-Al合金颗粒着火燃烧典型过程,发现了B-Al合金颗粒的微爆现象,获得了不同燃气温度工况下B-Al合金颗粒着火延迟时间等特性参数。结果表明:B-Al合金颗粒的着火燃烧过程表现为Al颗粒和B颗粒着火燃烧过程的阶段性耦合;在第一燃烧阶段,存在快速燃烧和缓慢燃烧两种形式的微爆现象,在第二燃烧阶段,存在特殊的微爆现象(喷射现象);随着环境燃气温度的增加,喷射现象逐渐演变成为该阶段的典型特征现象。
关键词
硼铝合金
高温燃气
着火燃烧
微爆现象
Keywords
boron⁃aluminum alloy
hot gas
ignition and combustion
micro⁃explosion phenomenon
分类号
V512 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
超临界煤油喷注混合与燃烧过程研究进展
3
作者
蔡尊
刘定凯
宋昕
周曜智
王泰宇
孙明波
机构
国防科技大学先进推进技术实验室
出处
《空气动力学学报》
北大核心
2025年第4期1-19,I0001,共20页
基金
国家自然科学基金(12272408)
湖南省杰出青年基金项目(2024JJ2057)。
文摘
超燃冲压发动机工作过程中,再生冷却技术通过主动换热实现燃烧室热防护,但经高温吸热后的煤油会从液态转变为超临界态,其物理化学特性较常温煤油发生明显改变,导致基于喷注超临界煤油的超声速燃烧过程也呈现出较大差异。本文系统综述了超临界煤油的物理化学性质、喷注混合与燃烧过程的研究进展。首先,介绍了超临界煤油在超燃冲压发动机中的应用和当前面临的问题,针对该问题,分析了近/超临界国产RP-3煤油在不同温度条件下、再生冷却管道内和喷嘴内的物理化学特性,比较了实验、组分替代模型、改进状态方程和机器学习等获得煤油热物性参数方法的优缺点;其次,梳理了超临界煤油在不同环境下的喷注混合过程研究进展,指出现有研究大多集中于静止环境、同轴喷注和低速域来流条件下的横向射流混掺机理研究,而对高速域来流条件下的研究较少,且未考虑混合增强方案对超临界煤油喷注混合过程的影响;最后,总结了超临界煤油燃烧特性的关键发现,提出需通过优化喷注参数解决相变引发的燃烧振荡问题,并展望了未来需构建宽速域混合/燃烧耦合模型的发展方向。
关键词
超临界煤油
热物性
喷注
混合
燃烧
Keywords
supercritical kerosene
thermal physical properties
injection
mixing
combustion
分类号
V235.21 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
团聚硼颗粒在高温水蒸气中的点火燃烧过程
陈斌斌
杨干
冯运超
马立坤
夏智勋
段炼
李潮隆
《固体火箭技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
单个微米级硼铝合金颗粒着火燃烧特性试验研究
黄纲顺
王禹泽
冯运超
周亮
马立坤
陈斌斌
罗景龙
《固体火箭技术》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
3
超临界煤油喷注混合与燃烧过程研究进展
蔡尊
刘定凯
宋昕
周曜智
王泰宇
孙明波
《空气动力学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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