新型绿色单组元液体推进剂发展现状与趋势

1

作者 鲍世国 马天举 +5 位作者 田国庆 项锴 薛薇 孙海云 方涛 张星 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期1-22,I0002,共23页

随着对生态环境、安全的日益关注以及航天推进技术的不断发展,对推进剂提出了绿色无毒的性能要求,新型绿色单组元液体推进系统成为航天推进的重要研究方向之一。硝酸羟铵基单组元液体推进剂(HAN基单组元推进剂)和二硝酰胺铵基单组元液... 随着对生态环境、安全的日益关注以及航天推进技术的不断发展,对推进剂提出了绿色无毒的性能要求,新型绿色单组元液体推进系统成为航天推进的重要研究方向之一。硝酸羟铵基单组元液体推进剂(HAN基单组元推进剂)和二硝酰胺铵基单组元液体推进剂(ADN基单组元推进剂)具有绿色无污染、密度大、比冲性能可调节、饱和蒸汽压低和使用维护成本低等特点,可以应用于卫星、飞船、运载火箭等飞行器的姿轨控动力系统,二者均已完成多次飞行演示验证并获得应用,受到了各国航天领域的广泛关注。 展开更多

关键词 新型绿色单组元液体推进系统 HAN基单组元液体推进剂 ADN基单组元液体推进剂 姿轨控动力系统

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喷气燃料低温流动性能实验研究

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作者 姚传奇 游岳 +5 位作者 陈雪娇 赵杰 项锴 蒋榕培 孙海云 方涛 《推进技术》 北大核心 2025年第1期184-195,共12页

为了能够获得并定量评定喷气燃料的低温流动性能,通过模拟飞机等飞行器燃油系统在低温环境中的结晶过程,建立了一套喷气燃料低温流动性能评价装置,对我国五种不同工艺生产的喷气燃料低温流动性能开展了实验研究。研究发现,当环境与冷板... 为了能够获得并定量评定喷气燃料的低温流动性能,通过模拟飞机等飞行器燃油系统在低温环境中的结晶过程,建立了一套喷气燃料低温流动性能评价装置,对我国五种不同工艺生产的喷气燃料低温流动性能开展了实验研究。研究发现,当环境与冷板温度低于燃料冰点0~2℃时,在靠近冷板壁面处开始出现结晶,结晶后模拟油箱两端压差并不一定明显增大,喷气燃料低温流动性能受低温液相流动和燃料结晶双效应综合影响。在此基础之上,提出了一个评价喷气燃料低温流动性能的无量纲准则数f。通过分析该无量纲数和实验数据表明,随着f值的增大,喷气燃料的低温流动性能变差,该无量纲数可以对本文所研究的不同来源的喷气燃料低温流动性能进行定量分析和准确评价,分析得到f扩展不确定度为4.40%。 展开更多

关键词 喷气燃料 低温流动性 结晶 无量纲准则数 评价方法

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氧化亚氮基单元复合推进剂的燃烧热性能研究

3

作者 李玉艳 徐森 +1 位作者 蒋榕培 李智鹏 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期22-28,共7页

为了研究氧化亚氮基单元复合推进剂的燃烧热性能,以几种典型推进剂配方为研究对象,利用Hess定律对燃烧热进行了理论计算。采用全自动绝热量热仪(氧弹)和恒温式爆热量热仪(爆热弹)对燃烧热进行了实验,探讨了不同添加剂与容器几何尺寸对... 为了研究氧化亚氮基单元复合推进剂的燃烧热性能,以几种典型推进剂配方为研究对象,利用Hess定律对燃烧热进行了理论计算。采用全自动绝热量热仪(氧弹)和恒温式爆热量热仪(爆热弹)对燃烧热进行了实验,探讨了不同添加剂与容器几何尺寸对部分配方燃烧热的影响规律。结果表明:相同条件下,N_(2)O/C_(2)H_(4)、N_(2)O/C_(3)H_(8)、N_(2)O/NH_(3)的燃烧热依次减小;随着CO_(2)含量的增加,N_(2)O/C_(2)H_(4)的燃烧热逐渐减小;随着C_(3)H_(8)含量的增加,爆热弹中N 2O/NH 3的燃烧热先增大、后减小,C_(3)H_(8)质量分数为3.8%时,燃烧热最大;容器几何尺寸增大,燃烧热呈增大趋势。 展开更多

关键词 氧化亚氮 推进剂 燃烧热 添加剂

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一种HAN基单元推进剂及催化分解性能研究 被引量：12

4

作者 鲍世国 公绪滨 +2 位作者 陈艺 申连华 方涛 《火箭推进》 CAS 2018年第2期39-45,94,共8页

介绍了一种新型高性能HAN基单组元推进剂及其在5 N发动机中的催化分解性能。通过点滴试验和热力学计算考察了新型推进剂的催化分解活性和理论燃烧温度,通过5 N发动机的120℃启动、10 s和20 s稳态程序、1 200 s长稳态程序和脉冲程序考察... 介绍了一种新型高性能HAN基单组元推进剂及其在5 N发动机中的催化分解性能。通过点滴试验和热力学计算考察了新型推进剂的催化分解活性和理论燃烧温度,通过5 N发动机的120℃启动、10 s和20 s稳态程序、1 200 s长稳态程序和脉冲程序考察新型推进剂的启动性能、催化分解活性、长稳态工作稳定性以及脉冲工作稳定性,评价了推进剂配方对催化剂的损伤程度。结果表明,新型HAN基单组元推进剂具有较高的催化分解活性和适宜的理论燃烧温度,能够在5 N发动机中于120℃预热温度下顺利启动,完成系列稳态和脉冲考核程序,累计工作时间大于2 000 s,燃烧室最高温度不超过1 150℃。试后催化床未出现空腔,催化剂颗粒完整,质量损失率小于5%。试验证明了新型HAN基推进剂具有良好的催化分解燃烧性能和与催化剂的匹配性能。 展开更多

关键词 硝酸羟铵 单组元推进剂 5 N发动机 地面热试车 催化分解活性

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硝酸羟铵基无毒单组元推进剂应用探讨 被引量：8

5

作者 周悦 公绪滨 方涛 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2015年第4期32-35,共4页

介绍了现有硝酸羟铵基单组元推进剂的组成,并从催化分解性能、毒性、环境友好等方面对比分析了硝酸羟铵基单组元推进剂和肼单组元推进剂的差异,明确硝酸羟铵基单组元推进剂在高能无毒领域的优势,明确其后续的研究与应用方向。

关键词 无毒单组元推进剂 硝酸羟铵 研究进展

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高参数石油基和煤基火箭煤油射线法密度测量实验研究 被引量：2

6

作者 李沛奇 陈雪娇 +3 位作者 武博翔 蒋榕培 杨超 刘朝晖 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2422-2432,共11页

基于Beer-Lambert定律,采用γ射线吸收法,研制了高参数火箭煤油密度测量装置,对液态及超临界压力下火箭煤油的密度进行测量方法研究。测量温度范围293~673 K,压力范围0.3~30 MPa,密度测量结果的扩展相对不确定度为2.2%~3.2%(置信因子k=2... 基于Beer-Lambert定律,采用γ射线吸收法,研制了高参数火箭煤油密度测量装置,对液态及超临界压力下火箭煤油的密度进行测量方法研究。测量温度范围293~673 K,压力范围0.3~30 MPa,密度测量结果的扩展相对不确定度为2.2%~3.2%(置信因子k=2)。选取常压、温度293 K和压力5 MPa、温度673 K的环己烷分别作为高密度和低密度标准流体,抵消了温度变化对测量装置射线吸收率的影响。通过对环己烷和甲苯密度测量的校验,验证了测量方法的可靠性和准确性。在此基础上,完成了石油基和煤基火箭煤油的密度测量,并计算了石油基和煤基火箭煤油等压热膨胀系数。利用实验数据,拟合了宽广温度压力范围内两种火箭煤油密度的Tait函数关系式,密度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.21%,最大绝对偏差为1.32%。测量结果表明:在所测量的温度和压力范围内,煤基煤油与石油基煤油的密度值基本一致。所得密度实验测量数据为高参数火箭煤油物性及传热等研究提供了基础数据。 展开更多

关键词 碳氢化合物 燃料 煤基煤油 石油基煤油 射线法 密度 测量

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不同组份下硝酸羟胺基液体推进剂电点火及稳定燃烧

7

作者 金宝志 申连华 +2 位作者 李国岫 李洪萌 鲍世国 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期96-105,共10页

为避免硝酸羟胺(HAN)基液体推进剂传统催化点火的延迟时间长、催化剂失活等缺点,同时充分发挥HAN基液体推进剂高能量密度、高比冲等优点,设计并搭建了HAN基液体推进剂静置状态和流动状态下电点火实验系统。制备了4种新型高能HAN基液体... 为避免硝酸羟胺(HAN)基液体推进剂传统催化点火的延迟时间长、催化剂失活等缺点,同时充分发挥HAN基液体推进剂高能量密度、高比冲等优点,设计并搭建了HAN基液体推进剂静置状态和流动状态下电点火实验系统。制备了4种新型高能HAN基液体推进剂,并开展了静置状态和流动状态下电点火及稳定燃烧实验研究,对比了不同组份下HAN基液体推进剂点火及稳定燃烧的影响。甲醇的添加抑制了推进剂的活性,推进剂分解过程变得缓慢且没有观察到持续稳定燃烧的火焰。掺混15%乙腈的推进剂在火焰高度和点火延迟时间等方面都表现出优异性能,流动状态下在关闭加载电压后能通过自分解维持火焰的燃烧。 展开更多

关键词 空间发动机 硝酸羟胺基液体推进剂 电点火 甲醇 乙腈

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电推进工质的研究进展及发展趋势 被引量：10

8

作者 申连华 张星 +4 位作者 陈艺 梁栋 游岳 孙海云 刘朝阳 《火箭推进》 CAS 2017年第6期7-13,75,共8页

简述电推进的原理及优势,介绍了电推力器的种类(电磁式、电热式和静电式)和电推进工质的分类(固体、气体和液体三类),并对各类工质特点进行了概述。固体工质易储存、无泄漏,但有严重碳化现象及比冲小;气体工质比冲高和可控性好,但贮存... 简述电推进的原理及优势,介绍了电推力器的种类(电磁式、电热式和静电式)和电推进工质的分类(固体、气体和液体三类),并对各类工质特点进行了概述。固体工质易储存、无泄漏,但有严重碳化现象及比冲小;气体工质比冲高和可控性好,但贮存容器过大、容易泄漏;液体工质比冲大,效率高,可控性好等。在此基础上,重点论述了国外电推进工质的研究应用情况。最后结合当前材料研究前沿,对离子液体、纳米颗粒、超临界流体及传统工质修饰改性材料等作为电推进工质的前景进行了展望。 展开更多

关键词 电推进 工质 电磁式推力器 电热式推力器 静电式推力器

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超低冰点自燃推进剂性能分析与发动机试验验证 被引量：3

9

作者 罗玉宏 蒋榕培 +2 位作者 项锴 孙海云 方涛 《载人航天》 CSCD 北大核心 2019年第6期720-725,共6页

针对现用双组元自燃推进剂冰点偏高的问题,开展了新型超低冰点肼基燃料的研制,初步完成了配方设计、理化性能测试、热力计算、自燃特性评价以及发动机点火试验。结果表明,DB系列燃料冰点低至-100℃,沸点高于50℃,在发动机喷管面积比为10... 针对现用双组元自燃推进剂冰点偏高的问题,开展了新型超低冰点肼基燃料的研制,初步完成了配方设计、理化性能测试、热力计算、自燃特性评价以及发动机点火试验。结果表明,DB系列燃料冰点低至-100℃,沸点高于50℃,在发动机喷管面积比为100时,MON-34/DB-3理论比冲为359.7 s,发动机燃烧效率达0.9以上。 展开更多

关键词 超低冰点 自燃推进剂 深空探测 MON-34

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限域效应提升正仲氢转化催化剂性能研究 被引量：2

10

作者 陈志强 宋隆 +3 位作者 孙海云 丁明伟 蒋榕培 方涛 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期206-211,共6页

为制备高性能正仲氢转化铁系催化剂,在二氧化硅材料的孔道内原位制备铁基氧化物,借助于二氧化硅对铁基物种的限域效应调控催化剂性质,进而制备出高性能催化剂。采用多种表征手段研究分析了限域效应对催化剂性质的影响。结果表明,利用限... 为制备高性能正仲氢转化铁系催化剂,在二氧化硅材料的孔道内原位制备铁基氧化物,借助于二氧化硅对铁基物种的限域效应调控催化剂性质,进而制备出高性能催化剂。采用多种表征手段研究分析了限域效应对催化剂性质的影响。结果表明,利用限域效应可有效调控催化剂性质,进而提升催化剂性能。以硅源与模板剂的摩尔比为20∶1制备的二氧化硅材料为载体的正仲氢转化铁系催化剂,在液氮温度(-196℃)、体积空速为600 min^(-1)的条件下,正氢转化率可达47.2%,装置出口处仲氢体积分数可达36.4%。 展开更多

关键词 正仲氢转化 铁基催化剂 限域效应 二氧化硅

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新型磷酸二氢铝镓金属无机骨架结构的合成及其催化乙醛制备丁醇醛的研究

11

作者 曹宇鹏 张汉杰 +3 位作者 黄继庆 郭伟 公绪滨 方涛 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第4期714-720,共7页

通过水热法制备了一种新型磷酸二氢铝镓(GAHPO)金属无机骨架结构,并通过单晶XRD、粉末XRD、红外,以及TG-DSC等分析手段对其进行充分表征。单晶XRD解析表明,该晶体属于三方晶系、Rc3空间群。Al(Ga)O_(6)八面体与PO_(4)四面体结构交替连... 通过水热法制备了一种新型磷酸二氢铝镓(GAHPO)金属无机骨架结构,并通过单晶XRD、粉末XRD、红外,以及TG-DSC等分析手段对其进行充分表征。单晶XRD解析表明,该晶体属于三方晶系、Rc3空间群。Al(Ga)O_(6)八面体与PO_(4)四面体结构交替连接形成一维链状金属骨架,并由氢键堆叠成三维金属无机骨架结构。TG-DSC分析显示,GAHPO热稳定性良好,初始分解温度达到240℃。相比磷酸铝,Ga^(3+)的引入使磷酸铝晶格畸变,削弱了Al—O的强度,增大了Al—O键长,使更多酸性位点暴露,从而提高GAHPO的催化活性。实验结果表明,反应温度在60℃,催化剂用量为10%时,GAHPO催化乙醛缩合制备丁醇醛具有良好的转化率(47%)和优异的选择性(>99%)。酸/碱中和催化剂、NH_(3)-TPD,以及大位阻基团取代乙醛反应位点的实验验证了GAHPO的催化乙醛缩合的反应机理。本工作为新型铝基无机骨架结构及其催化应用提供了可行途径。 展开更多

关键词 磷酸二氢铝镓 水热合成 金属无机骨架 晶格畸变 催化 羟醛缩合

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载体氧空位提升Sabatier反应钌基催化剂性能研究

12

作者 陈志强 方涛 +4 位作者 孙海云 王青 蒋榕培 刘梦然 项锴 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期5161-5168,共8页

通过尿素的掺杂,有效诱导Al_(2)O_(3)载体氧空位的形成,进而通过金属-载体之间的相互作用,提升Al_(2)O_(3)载体表面Ru基活性物种的分散度,调控Ru基活性中心的电子性质,从而达到有效提升Sabatier反应Ru基催化剂性能的目的。在此过程中,借... 通过尿素的掺杂,有效诱导Al_(2)O_(3)载体氧空位的形成,进而通过金属-载体之间的相互作用,提升Al_(2)O_(3)载体表面Ru基活性物种的分散度,调控Ru基活性中心的电子性质,从而达到有效提升Sabatier反应Ru基催化剂性能的目的。在此过程中,借助^(27)Al核磁(^(27)Al-NMR)验证了尿素的掺杂可有效诱导Al_(2)O_(3)载体中氧空位的形成。通过透射电子显微镜(TEM)发现,富含氧空位的Al_(2)O_(3)载体可将负载的Ru颗粒稳定在3.7 nm左右,且粒径分布集中。通过X射线光电子能谱(XPS)和H_(2)程序升温还原(H_(2)-TPR)发现,载体氧空位可有效调控Al_(2)O_(3)载体表面Ru基活性位点的电子性质。经过Sabatier反应性能测试发现,在300℃,n CO_(2)∶n H_(2)=1∶4,空速为6000 mL·g^(-1)·h^(-1)的反应条件下,CO_(2)转化率可达61.25%,CH_(4)选择性可达92.31%,而且,在20 h的反应时间内,催化活性没有明显衰减。 展开更多

关键词 Sabatier反应 Ru基催化剂 电子性质 氧空位 CO_(2)转化率

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氧配位提升二氧化碳还原铁基电催化剂性能研究

13

作者 陈志强 赵楠楠 +3 位作者 蒋榕培 孙海云 刘梦然 方涛 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期163-168,174,共7页

采用快速焙烧结合可控诱导的策略,通过诱导铁基前驱体中的铁物种与碳载体中的氧元素生成配位键,进而达到有效提升二氧化碳还原铁基电催化剂性能的目的。X射线光电子能谱(XPS)等表征结果表明,快速焙烧结合可控诱导的策略可有效诱导Fe—O... 采用快速焙烧结合可控诱导的策略,通过诱导铁基前驱体中的铁物种与碳载体中的氧元素生成配位键,进而达到有效提升二氧化碳还原铁基电催化剂性能的目的。X射线光电子能谱(XPS)等表征结果表明,快速焙烧结合可控诱导的策略可有效诱导Fe—O键的生成,进而有效调控铁基电催化剂的电子性能。性能测试结果表明,在氧配位修饰的铁基电催化剂的作用下,在410 mV(-0.56~-0.97 V)的宽电位范围内,一氧化碳的法拉第效率可持续保持接近100%的高水平。 展开更多

关键词 二氧化碳电还原 氧配位 铁基电催化剂 法拉第效率

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乙烯-氧化亚氮层流预混燃烧过程研究 被引量：9

14

作者 李智鹏 孙海云 +3 位作者 蒋榕培 王亚军 刘江强 刘朝阳 《火箭推进》 CAS 2018年第5期37-42,共6页

采用PREMIX模块模拟乙烯-氧化亚氮(C_2H_4-N_2O)预混体系在0. 1～1. 5 MPa下层流火焰传播速度,得到不同压力和氧/燃比下乙烯-氧化亚氮体系的火焰传播速度、火焰温度和燃烧质量流率变化。同时,采用层流火焰传播测试仪器对乙烯-氧化亚氮... 采用PREMIX模块模拟乙烯-氧化亚氮(C_2H_4-N_2O)预混体系在0. 1～1. 5 MPa下层流火焰传播速度,得到不同压力和氧/燃比下乙烯-氧化亚氮体系的火焰传播速度、火焰温度和燃烧质量流率变化。同时,采用层流火焰传播测试仪器对乙烯-氧化亚氮预混体系的层流火焰传播速度进行实际测定,通过对比火焰传播速度的测量值与计算值,验证选用模型的准确性和计算方法的可靠性。试验结果表明:所选用的USC机理模型可适应于研究预混气体层流火焰燃烧计算,当量比等于1. 18,压力0. 1 MPa时层流火焰传播速度达到最大值;当量比等于1. 18,压力1. 5 MPa时层流质量燃烧流量达到最大值;当量比为1. 35,压力1. 5 MPa时层流火焰达温度到最大值。 展开更多

关键词 氧化亚氮 乙烯 预混燃烧 层流火焰传播

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高能合成煤油GN-1理化性能及应用分析 被引量：4

15

作者 孙海云 蒋榕培 +3 位作者 李春红 徐浩海 方涛 刘朝阳 《载人航天》 CSCD 2016年第5期619-623,共5页

研究了高能合成煤油GN-1的密度、黏度等理化性质及热稳定性和能量特性,并与火箭煤油进行了对比分析。实验结果表明:GN-1煤油与现役火箭煤油相比,密度提高2.2%(20℃),黏度下降41.9%(20℃);导热系数和定压比热值均高于火箭煤油;热稳定温... 研究了高能合成煤油GN-1的密度、黏度等理化性质及热稳定性和能量特性,并与火箭煤油进行了对比分析。实验结果表明:GN-1煤油与现役火箭煤油相比,密度提高2.2%(20℃),黏度下降41.9%(20℃);导热系数和定压比热值均高于火箭煤油;热稳定温度达到394℃,满足火箭发动机工作要求;比冲比现用火箭煤油高7 s以上;综合性能优异。此研究成果有助于我国载人登月用下降级变推力液氧煤油发动机技术攻关及新一代运载火箭性能提升。 展开更多

关键词 高能合成煤油 理化性能 应用分析

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碳氢燃料裂解促进和抑制作用研究 被引量：2

16

作者 蒋榕培 周悦 孙海云 《浙江大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期436-439,482,共5页

碳氢燃料主动冷却技术在解决高超声速飞行器热障问题上具有良好的应用前景.为了深入研究吸热碳氢燃料各组分的裂解性能和相互作用,对吸热碳氢燃料模型化合物(正癸烷、正十二烷、正十四烷、异辛烷、正丙基苯、十氢萘、甲基环己烷)及其混... 碳氢燃料主动冷却技术在解决高超声速飞行器热障问题上具有良好的应用前景.为了深入研究吸热碳氢燃料各组分的裂解性能和相互作用,对吸热碳氢燃料模型化合物(正癸烷、正十二烷、正十四烷、异辛烷、正丙基苯、十氢萘、甲基环己烷)及其混合物进行了裂解实验,实验条件:出口温度750℃,出口压力3.5MPa,反应表观停留时间为1s.研究发现正构烷烃具有较好的裂解性能和产物分布;异辛烷能够促进各组分的裂解;十氢萘和甲基环己烷存在裂解相互抑制效应. 展开更多

关键词 碳氢燃料 模型化合物 裂解 相互作用

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基于1,2,3⁃三唑骨架的含能化合物研究进展 被引量：1

17

作者 蔺向阳 曹宇鹏 张西亚 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期92-106,共15页

本文综述了自20世纪60年代以来构建1,2,3⁃三唑类含能材料的4种主要方式以及相应的研究进展,包括:1)基于1⁃氨基⁃1,2,3⁃三唑构建的含能化合物;2)基于二氰基1,2,3⁃三唑构建的含能化合物;3)叠氮参与环合反应制备1,2,3⁃三唑类含能化合物;4)1,... 本文综述了自20世纪60年代以来构建1,2,3⁃三唑类含能材料的4种主要方式以及相应的研究进展,包括:1)基于1⁃氨基⁃1,2,3⁃三唑构建的含能化合物;2)基于二氰基1,2,3⁃三唑构建的含能化合物;3)叠氮参与环合反应制备1,2,3⁃三唑类含能化合物;4)1,2,3⁃三唑参与构建的稠环类含能化合物。通过对具有代表性的1,2,3⁃三唑含能化合物的分子结构以及相应的理化特性进行分析,深层次地理解含能材料的结构对其能量水平以及稳定性的影响。同时,对性能突出的1,2,3⁃三唑含能化合物的潜在应用价值进行了展望,为设计和开发下一代高能量密度材料提供参考。 展开更多

关键词 1 2 3⁃三唑环 含能化合物 构建方法 合成 爆轰性能

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高能合成煤油GN-1性能研究 被引量：7

18

作者 张星 姚传奇 +3 位作者 蒋榕培 游岳 孙海云 方涛 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1671-1680,共10页

为了获得高能合成煤油(GN-1煤油)物化性能随温度和压力的变化规律,掌握GN-1煤油与现役火箭煤油在应用特性方面的差异,采用理论计算和实验方法,对GN-1煤油在物化性能(密度、黏度、定压比热容、导热系数、表面张力)变化规律、安全特性(闪... 为了获得高能合成煤油(GN-1煤油)物化性能随温度和压力的变化规律,掌握GN-1煤油与现役火箭煤油在应用特性方面的差异,采用理论计算和实验方法,对GN-1煤油在物化性能(密度、黏度、定压比热容、导热系数、表面张力)变化规律、安全特性(闪点、自燃温度、燃点、爆炸极限、毒性)、流动传热与结焦特性以及点火延迟特性进行了研究,并与火箭煤油进行了对比。通过实验研究得到了最高温度不超过200℃,最高压力不超过25MPa下GN-1煤油的密度、黏度、定压比热容、导热系数、表面张力实验数据,结合理论计算,获得了GN-1煤油在-40~350℃,0.1~60MPa内热物性变化规律,并与火箭煤油进行了对比。此外,研究结果还表明:GN-1煤油的闪点为40℃(低于火箭煤油闪点74℃),自燃温度为305℃(高于火箭煤油自燃温度225℃),燃点为47℃(低于火箭煤油燃点82℃),爆炸极限为0.44%~2.9%(40℃),GN-1煤油和火箭煤油急性经口毒性LD_(50)>5000mg/kg。在入口压力10MPa,流速10m/s,内壁温480℃条件下,GN-1煤油的传热系数比火箭煤油提高14.4%。在采用GH3128高温合金管条件下,GN-1煤油出口油温220℃时试验段平均结焦速率是出口油温150℃时的4.43倍,GN-1煤油316L不锈钢管路中试验段平均结焦速率为GH3128高温合金管路中的22.3%。在970~1105K内,GN-1煤油的点火延迟时间为火箭煤油的55.6%~69.3%。 展开更多

关键词 高能合成煤油 GN-1 液氧/煤油 理化性能 安全性能 流动传热

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添加减阻剂的火箭煤油流阻与传热特性研究 被引量：6

19

作者 罗玉宏 游岳 +3 位作者 蒋榕培 孙海云 方涛 刘朝阳 《火箭推进》 CAS 2018年第5期66-70,86,共6页

针对液氧/煤油发动机性能提升时管路流阻大的问题,采用电传热试验系统研究了高分子减阻剂对模拟管路中高流速火箭煤油的流阻与传热特性的作用效能,并采用分析仪器考察了高分子减阻剂的添加对火箭煤油理化性能的影响。研究结果表明,含有0... 针对液氧/煤油发动机性能提升时管路流阻大的问题,采用电传热试验系统研究了高分子减阻剂对模拟管路中高流速火箭煤油的流阻与传热特性的作用效能,并采用分析仪器考察了高分子减阻剂的添加对火箭煤油理化性能的影响。研究结果表明,含有0. 05%减阻剂的火箭煤油的理化性能满足《液体火箭发动机用煤油规范》关键技术指标要求;减阻剂的添加对火箭煤油产生一定的减阻效果,在流速20～60 m/s,温度50～200℃范围内,JZ-1的减阻率达60. 3%～76. 4%,JZ-2的减阻率为33. 1%～48. 4%;而减阻剂的添加降低了火箭煤油的传热性能,且减阻剂分子量越大传热性能降低越明显,在流速50 m/s,温度175℃时,添加JZ-1,JZ-2后火箭煤油传热系数分别下降32. 8%,8. 3%。从减阻剂在改变流动阻力和传热两方面评价,JZ-2对火箭煤油具有较佳的综合性能。 展开更多

关键词 火箭煤油 减阻剂 流阻 传热特性

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煤基/石油基火箭煤油高参数黏温特性与组分特性研究 被引量：4

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作者 张家庆 蒋榕培 +3 位作者 史伟康 武博翔 杨超 刘朝晖 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期653-665,F0002,共14页

为探究温度变化及组分变化对液体火箭推进剂黏度的影响规律,以煤基/石油基火箭煤油两种燃料为研究对象,获取两种燃料宽广温度和压力范围内的黏度数据,构建两种燃料“黏度-温度-压力”数学模型,大多数模型偏差都在5%的实验扩展不确定度... 为探究温度变化及组分变化对液体火箭推进剂黏度的影响规律,以煤基/石油基火箭煤油两种燃料为研究对象,获取两种燃料宽广温度和压力范围内的黏度数据,构建两种燃料“黏度-温度-压力”数学模型,大多数模型偏差都在5%的实验扩展不确定度范围内,能够精确预测燃料黏度随温度及压力的变化。黏温系数及等压黏度变化率的大小可反映不同燃料的黏温特性,对比结果表明,煤基煤油和石油基煤油的黏温系数和等压黏度变化率的绝对值相近,受温度影响程度几乎相同。根据运动黏度梯度,提供两种火箭煤油雾化燃烧效果最佳的临界预热温度。以灰色关联理论方法分析火箭煤油五组分烃类物质与黏度及黏度变化率的相关性,研究影响火箭煤油黏度的敏感组分因素。结果表明:单环烷烃对低温火箭煤油黏度指标影响最大,双环烷烃对高温火箭煤油黏度指标影响最大。 展开更多

关键词 碳氢化合物 燃料 煤基煤油 石油基煤油 黏度 灰色关联度分析

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