氧化铁粒径对固体推进剂火焰特征参数影响的试验研究

论文摘要

针对5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂在实际应用中存在的推进剂火焰偏大、容易在灭火装置喷口处形成外喷火焰的问题,选用了微米氧化铁和纳米氧化铁作为催化剂,分别从火焰形态、质量损失速率、热释放速率、无量纲火焰高度模型几个角度开展研究,对比了两种不同粒径的氧化铁对5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂燃烧火焰的优化效果。根据燃烧试验结果,发现不论是富氧燃烧还是贫氧燃烧,在降低推进剂燃烧时的火焰高度方面,微米氧化铁均明显优于纳米氧化铁;在提高质量损失速率方面,微米氧化铁的加速效果也要优于纳米氧化铁。基于传统的液态燃料油池火发展的火焰高度预测模型,将无量纲火焰高度与热释放速率的分析关系应用到固体推进剂燃烧领域,考虑使用无量纲火焰高度的分析方法,对固体推进剂燃烧过程中的火焰高度进行预测,建立了5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂的无量纲火焰高度模型,发现不含氧化铁和含有氧化铁的5-氨基四氮唑/硝酸锶固体推进剂燃烧时的火焰高度与热释放速率的n次方成正比,该无量纲拟合可以对固体推进剂火焰高度进行预测。最终,得出了微米氧化铁比纳米氧化铁更适合作为催化剂被用于5-氨基四氮唑/硝酸锶推进剂中,有利于提高固体推进式灭火装置的灭火效果。

论文目录

• 0 引言
• 1 样品制备与试验方法
•   1.1 样品制备
•   1.2 空气氛围下火焰特征参数测试装置
•   1.3 氮气氛围下火焰形态测试装置
• 2 结果与分析
•   2.1 推进剂的火焰形态
•     2.1.1 空气氛围下火焰形态对比
•     2.1.2 氮气氛围下火焰形态对比
•   2.2 质量损失速率及热释放速率
•   2.3 无量纲火焰高度拟合
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈晓晴,张丹,张和平

关键词: 固体推进剂,氧化铁,火焰高度,质量损失速率,热释放速率

来源: 火灾科学 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 安全科学与灾害防治

单位: 厦门市消防支队,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室

基金: 火灾科学国家重点实验室基本科研业务费

分类号: X932

页码: 20-27

总页数: 8

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