Влияние компонентного состава алюминизированных топлив на агломерацию и полноту сгорания алюминия

• Автор: Глотов, Олег Григорьевич
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 209 с. : ил.

ГДАВА I. ХАРАКТЕРИСТИКИ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1. ТРЕБОВАНИЯ К МЕТОДИКАМ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КПГ

1.2. МЕТОД ОТБОРА

1.3. Отбор частиц на пластины, инерционные пробоотборники. Развитие, проблемы, результаты

1.4. Лабораторные методики отбора частиц избранного диапазона размеров

1.3. Методики с использованием вращающегося барабана с гасящей жидкостью

1.4. Методики, предназначенные для отбора всей массы КПГ

1.5. Заключение

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИХКиГДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК КОНДЕНСИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

2.1. Установка и проведение экспериментов

2.2. Препарирование, гранулометрический и химический анализ часгиц КГ1Г. Определение ПЛОТНОСТИ ЧАСТИЦ
2.3. Обработка и представление результатов гранулометрического и химического анализов. Используемые интегральные параметры
2.4. Расчет времени пребывания частиц в продуктах горения топливного образца
2.5. Погрешности
2.5.1. Функция распределения и средние размеры частиц
2.5.2. Определение содержания несгоревшего алюминия
2.5.3. Интегральные массовые параметры (mccp, mf, ш,8, тл1(хр. mAlf, тА|,в). Тест воспроизводимости
2.5.4. Плотность частиц КПГ
2.5.5. Скорость горения топлива
2.5.6. Время пребывания
2.5.7. Представительность отборов
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ О ВЛИЯНИИ РЕЦЕПТУРНЫХ ФАКТОРОВ НА АГЛОМЕРАЦИЮ И ПОЛНОТУ СГОРАНИЯ АЛЮМИНИЯ В СОСТАВЕ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
3.1. Общие представления о влиянии рецептурных факторов и задачи данного исследования
3.2. Изготовление модельных топлив и образцов
3.3. Влияние связующего
3.3.1. Топлива: рецептуры, компоненты, образцы
3.3.2. Результаты
3.4. Влияние природы нитраминов ил агломерацию и полноту сгорания алюминия
3.4.1. Постановка задачи. Топлива, компоненты, образцы
3.4.2. Проведение экспериментов
3.4.3. Общая характеристика КПГ и размеры агломератов

3.4.4. Выгорание металла и эволюция агломератов. Объяснение наблюдаемых закономерностей
3.4.5. Накопление оксида на поверхности агломерата
3 4.6. Заключение по разделу
3.5. ВЛИЯНИИ МОДИФИКАЦИИ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ГОРЮЧЕГО. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АЛЮМИНИЯ С ПОЛИМЕРНЫМИ ПОКРЫТИЯМИ
3.5.1. Задача исследования. Рецептура и компоненты топлив
3.5.2. Проведение экспериментов
3.5.3. Результаты экспериментов при р = 4.6 МПа
3.5.4. Результаты экспериментов при р = 0.15 МПа
3.5.5. Обсуждение результатов
3.5.6. Заключение по разделу
3.6. Влияние модификации свойств металлического горючего. Использование ультра дисперсного алюминия
3.6.1. Задача исследования. Рецептуры и компоненты модельных топлив
3.6.2. Образцы топлив, проведение и результаты экспериментов
3.6.3. Заключение по разделу
ГЛАВА 4. ОБОБЩЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ: СЦЕНАРИИ АГЛОМЕРАЦИИ
Заключение по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итоги диссертационной работы
Основные научные результаты и выводы
Задачи на будущее
Сведения о внедрениях и публикациях
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Развитие ракетной техники во многом обеспечивается совершенствованием топливных рецептур. Предназначение ракетного топлива состоит в выделении требуемого количества энергии с заданной скоростью при вполне определенных условиях [1]. Топливо также служит источником рабочего тела, отбрасывая которое (например, в виде струи горячих газов, истекающих через сопло), двигатель создает реактивную тягу. Одно из основных направлений совершенствования ракетных топлив - повышение удельного импульса (т. е. импульса двигателя, отнесенного к весу отброшенного рабочего тела [2, с. 24]). Было предложено множество эффективных горючих и окислителей, однако особое место занимают твердые металлсодержащие (так называемые «металлизированные») топлива [3], поскольку к топливам предъявляют множество противоречивых технических требований, что вынуждает разработчиков принимать компромиссные решения. Например, для стратегических ракет высокая боеготовность, простота обслуживания на стартовой позиции, компактность, безопасность при транспортировке и хранении зачастую более важны, чем удельный импульс, что приводит к выбору именно твердого металлизированного топлива [1].
Идея использования металла в качестве горючего компонента ракетного топлива впервые предложена советскими учеными Ю. В. Кондратюком [4] (1929 г.) и Ф. А. Цандером [5] (1932 г.). Предпосылкой к этому служит весьма высокая (более 2 ккал/г) теплота сгорания таких элементов как бериллий, литий, магний, алюминий, бор [3, 6, 7]. Из перечисленных элементов в традиционных смесевых ракетных топливах наиболее широкое распространение получил алюминий вследствие ряда причин [3]. Применение бериллия ограничено из-за токсичности продуктов горения. Литий в чистом виде обладает чрезмерно высокой химической активностью. Магний уступает алюминию по теплотворной способности. Для окисления бора требуется
да81оіЛ
Рис. 2.1. Схема проточной бомбы для отбора частиц КПГ.
1 - корпус бомбы, 7 - охранная трубка,
2 - верхняя крышка цилиндра 3, 8 - спираль поджига,
3 - тонкостенный стальной цилиндр, 9 - образец топлива,
4 - пакет сит, 10 - кольцевая щель,
5 - фильтр типа АФА, 11 - впускной вентиль.
6 - выпускной вентиль,