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氧化鐵粒徑對固體推進劑火焰特征參數(shù)影響的試驗研究
關(guān)鍵詞：固體推進劑 氧化鐵 火焰高度 質(zhì)量損失速率 熱釋放速率
摘要：針對5-氨基四氮唑/硝酸鍶固體推進劑在實際應(yīng)用中存在的推進劑火焰偏大、容易在滅火裝置噴口處形成外噴火焰的問題,選用了微米氧化鐵和納米氧化鐵作為催化劑,分別從火焰形態(tài)、質(zhì)量損失速率、熱釋放速率、無量綱火焰高度模型幾個角度開展研究,對比了兩種不同粒徑的氧化鐵對5-氨基四氮唑/硝酸鍶固體推進劑燃燒火焰的優(yōu)化效果。根據(jù)燃燒試驗結(jié)果,發(fā)現(xiàn)不論是富氧燃燒還是貧氧燃燒,在降低推進劑燃燒時的火焰高度方面,微米氧化鐵均明顯優(yōu)于納米氧化鐵;在提高質(zhì)量損失速率方面,微米氧化鐵的加速效果也要優(yōu)于納米氧化鐵。基于傳統(tǒng)的液態(tài)燃料油池火發(fā)展的火焰高度預(yù)測模型,將無量綱火焰高度與熱釋放速率的分析關(guān)系應(yīng)用到固體推進劑燃燒領(lǐng)域,考慮使用無量綱火焰高度的分析方法,對固體推進劑燃燒過程中的火焰高度進行預(yù)測,建立了5-氨基四氮唑/硝酸鍶固體推進劑的無量綱火焰高度模型,發(fā)現(xiàn)不含氧化鐵和含有氧化鐵的5-氨基四氮唑/硝酸鍶固體推進劑燃燒時的火焰高度與熱釋放速率的n次方成正比,該無量綱擬合可以對固體推進劑火焰高度進行預(yù)測。最終,得出了微米氧化鐵比納米氧化鐵更適合作為催化劑被用于5-氨基四氮唑/硝酸鍶推進劑中,有利于提高固體推進式滅火裝置的滅火效果。
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