Читать диплом по авиации и космонавтике: "Горение смесевого твердого топлива" Страница 3

(Назад) (Cкачать работу)

Смесевые топлива имеют неоднородную неупорядоченную структуру и состоят из кристаллов окислителя, промежутки между которым заполнены горючим, а также металлических добавок алюминия. Важнейшим аспектом горения является состояние и структура горящей поверхности.

Поверхность горения имеет ячеистую структуру с впадинами и выступами, что обусловлено гетерогенностью системы и неодновременным разложением компонентов топлива. При этом в зависимости от условий, может наблюдаться образование выступов из окислителя или горюче-связующего вещества. В зависимости от вида топлива горящая поверхность может быть «сухой» или компоненты топлива находятся в расплавленном состоянии.

Повышение давления приводит к частичному выравниванию поверхности горения. Наблюдаемые на поверхности горения очаги пламени, число которых увеличивается с повышением давления, обусловлены свечением частиц в конденсированном состоянии и углеродистых частиц, образующихся при горении топлива. Подтверждением данного предположения является резкое отличие размеров и интенсивности светящихся очагов пламени у поверхности горения с изменением стехиометрического коэффициента αст.

При избытке горючего на поверхности горения и вблизи неё наблюдаются ярко светящиеся образования продуктов пиролиза. В случае избытка окислителя резко падает интенсивность и размер углеродистых образований. Уменьшение исходного размера частиц окислителя приводит к более полному смешению продуктов разложения окислителя и горючего, как в реакционном слое конденсированной фазы, так и зоне пламени в непосредственной близости к поверхности горения, что проявляется в значительном уменьшении размеров струй газов, оттекающих от поверхности горения топлива.

На основании проведённых экспериментов было установлено, что максимальная температура пламени зависит от диаметров образов топлива d; существует размер dпред, начиная с которого температура пламени остаётся постоянной (dпред ≈ 7-8 мм).

Существует зависимость изменения расстояния от поверхности до зоны максимальной температуры пламени. Так если размеры частиц окислителя уменьшить в четыре раза, то расстояние между максимальной температурой пламени и поверхностью горения (hmax) уменьшится в два раза.

Для всех смесевых топлив расстояние (hmax) на порядок меньше, чем у баллиститных порохов (hmax ≈ 0.2 - 0.5 мм).

При проведении экспериментального исследования с увеличение давления температура пламени растет; значительный рост температуры пламени наблюдается при низких давлениях; а в интервале 2 - 3 МПа достигается максимальная температура пламени. При низких давлениях не происходит полного реагирования продуктов сгорания и соответственно низкие температуры горения.

Для всех смесевых

Похожие работы