含铝锂合金复合固体推进剂的热力计算研究

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为进一步提高发动机比冲,降低含铝固体推进剂燃烧时铝颗粒团聚、熔渣沉积和两相流损失引起发动机的性能损失.采取低熔点、低沸点金属锂和铝合金化的方法,利用燃烧过程中锂蒸气产生的"微爆"效应使合金颗粒破碎和快速燃烧,以此减小铝燃烧的团聚问题,进而提高铝的燃烧效率和能量释放速率.本研究采用CEA软件对扩张比为9.978的标准发动机进行了热力计算,研究了铝锂合金粉(AlLi,Li20wt.％)的含量(质量分数为8％～26％)和燃烧室压强(1～100atm)对发动机理论比冲、燃烧温度以及出口气相、凝相成分的影响规律,为含AlLi合金复合固体推进剂的制备奠定理论基础.通过计算确定推进剂中AlLi/AP/HTPB最优AlLi合金含量为22％,在60atm时该配方的理论比冲可达264.56s,与同含量的含铝固体推进剂(理论比冲为259.37s)相比提高了5.19s,燃烧室绝热温度为3202.11K.同时,含AlLi合金固体推进剂燃烧后污染元素Cl主要与Li结合生成LiCl,含量为20.62％,使发动机出口HCl的含量大幅度降低到1.29％,降低了发动机羽流的特征信号.
作者：王超 庞爱民 王俊龙 李洪洋 杨泊涵 刘颖 王宁飞 石保禄
作者单位：北京理工大学宇航学院北京市海淀区中关村南大街5号100081湖北航天化学技术研究所湖北省襄阳市清河路58号441003北京理工大学材料学院北京市海淀区中关村南大街5号100081
母体文献：第六届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十二届技术交流会暨2021航空发动机技术发展高层论坛论文集
会议名称：第六届空天动力联合会议暨中国航天第三专业信息网第四十二届技术交流会暨2021航空发动机技术发展高层论坛  
会议时间：2021年12月1日
会议地点：成都
主办单位：中国科协航空发动机产学联合体
语种：chi
分类号：V43V51
关键词：复合固体推进剂  铝锂合金粉  热力计算  燃烧效率
在线出版日期：2021年12月28日
基金项目：
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2024-12-3 00:02 上传 含铝锂合金复合固体推进剂的热力计算研究.pdf

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