免费论文摘要：An Investigation Methodology on: The Performance Parameters Prediction For (Butalites) Composite Solid Propellants

经过表面和运用接洽创造，液体运载火箭促成剂（SRP）和液体运载火箭发效果（SPRM）之间生存着较大的本能分别。液体运载火箭发效果的本能不妨经过绘制推力/压力-功夫弧线的本领加以猜测，以实行对本质发效果本能的评价。液体运载火箭促成剂的本能猜测则依附对促成剂密度、表面比冲和焚烧本能的接洽与评价。个中一种对液体运载火箭促成剂焚烧本能的大略设置是鉴于运用焚烧机理举行的对外弹道本能（线焚烧速度，压力指数和温度敏锐度）的评价。对复合液体促成剂（CSRP）焚烧进程的接洽涵盖了在液体、液体及多组分气态促成剂中展示的搀杂局面，并且焚烧进程中的物理及化学变革尚未实足弄领会。为了赢得猜测复合液体促成剂本能的按照，引荐接洽的题目囊括：应用热领会丈量本领（TAM）来接洽促成剂组分的热领会（此时，促成剂的焚烧本能重要在于于其组分的微观构造）；在理念和指定焚烧室前提下焚烧产品的热化学本质，以及促成剂内弹道本能的本质意旨。 复合促成剂燃速是其本能参数的普通，也是因安排前提牵制而对液体运载火箭发效果表面本能举行矫正的基准。在此，促成剂燃速动作本能猜测的本领表示着在固相、焚烧相和缓相阶段对零横向流前提下稳态焚烧局面的模化。液体复合促成剂的本能猜测是极端要害的，其要害性在乎要经过本能猜测的运用将表面评价和本质丈量参数的分别贬低到数值仿真可接收的程度。国际上表面猜测值与本质丈量值之间可接收的缺点是必需要按照的。在70bar下，（对于那种在研的复合液体促成剂）国际上可接收的缺点是当猜测的燃速值起码90%时与试验截止的缺点不胜过± 10%。于此同声，表面猜测截止最佳是在商量液体促成剂本能猜测本领裕度的情景下到达和数值模仿更逼近的值（最大± 6%)。 正文开始扼要引见了液体促成剂的因素，消费和遏制本领，从而阐明已知的促成剂采用本领，特性及其分门别类，如许无助于于咱们按照过氯酸铵(AP)，端羟基聚丁二烯(HTPB)，铝粉(Al)，炭黑(CB)，碳酸钙(CaCO3)和亚铬酸铜(CC)来辨别复合促成剂的品种。其余，文中从表面和运用观点动身对复合促成剂本能参数（重要囊括焚烧本能参数）举行了精细地领会，进而加深对那些参数科学意旨的领会。并且，复合液体促成剂的领会，其焚烧的热化学本能、焚烧机理与焚烧模子相关的题目，各别品种促成剂的焚烧以及Beckstead, Derr and Price基础模子(BDP 模子)的接洽对咱们接洽促成剂的采用本领有很大扶助。暂时重要的运用接洽是对外弹道本能的猜测，其余再有在70bar压力下，燃速在0.26至17.94mm/s范畴内的20种鉴于AP/HTPB的氧含量各别的促成剂表面比冲，密度等，那些刻画了在运用中的复合促成剂的一项要害运用。那些运用不妨经过BDP模子的兴盛和其余一种重要按照对促成剂固相和缓相辨别的遏制而设置所需个性的本领来实行，而后把它们动作焚烧相的边境前提输出到一个包括有比外表积丈量，和在动静氮气情况下最大加热率为40ºC/min的定组分和搀和物的TAM的袖珍试验步调中。促成剂配方的选定主假如商量感化焚烧的成分，并运用前方所列的因素产生涵盖低、高液体含量（囊括多种以AP为基）的促成剂，各因素含量与参考消息之间的参数变革遏制在±5%。 本质运用的丈量本领是TAM，囊括对前方所列的因素在各别AP尺寸和黏合剂下的同步微分扫描测热法(DSC)和热重领会法(TGA)。其余，用来液体因素的Brunauer-Emmett-Teller (BET)比外表积丈量本领也囊括了各别的AP尺寸。在加热率为40 ºC/min时，对某些特出促成剂搀和物焚烧温度的丈量用来查看各别促成剂配方对热敏锐度的感化。过程处置的DSC/TGA数据径直用来对促成剂因素的领会个性参数举行查看。那些参数囊括其热领会本能和任何变革进程中的关系热量。其余，鉴于已变革的等变换率法简化模子而编写的FORTRAN步调不妨计划出AP（粘结剂）样品的活化能和指前因子。在上述的简化模子中，检验和测定了两种各别间隙的化学能源参数；一是低变换间隙，AP和粘结剂都在5~30%之间；二是高变换间隙，AP、黏合剂辨别在30~70%和30~95%之间。而且AP的气化热和粘结剂的领会热在假设前提下由通用领会2000数据搜集体例机动赢得，该体例与DSC/TGA领会器相贯穿。 每种配方的促成剂固相用三个鉴于关系范围的数学本领和搜集到的原始资料参数而编写的FORTRAN步调来查看。第一个商量的是粘结剂因素领会；第二个商量的是促成剂因素分门别类；结果一个商量的是促成剂的复合领会。经过假设理念化的好多本领接洽了促成剂复合安排，重要囊括密度的猜测，外表积的计划（因素，促成剂，用BET丈量的数据）。促成剂的气相个性是在70bar压力下用热化学计划本领来查看的。国际上，NASA的Gordon 和 Mc Bride开拓的FORTRAN代码(CEA-Code)被用来计划指定焓值和压力前提普通上运载火箭前提和缓相个性下的促成剂配方的表面比冲。 鉴于BDP（多火苗）模子的内弹道个性猜测不妨用一种对准焚烧相变区的特出本领加以表明。这种本领创造在BDP模子方程的普通上，并在焚烧室压力在20到120bar之间变革时，经过一种大略的对丁羟配方的控制本领得以运用。在接洽进程中经过对计划的，搜集的和/或指定的目标和参数（因素，搀和物和一定配方）举行大略处置以及运用经矫正的BDP模子（无多火苗和平稳隔绝）可将上述本领运用在每种促成剂配方上，这项本领不妨对各别配方促成剂的内弹道本能猜测题目有本质的运用价格。该本领仍旧经过以次办法举行了证明：将搜集到得数据代入刻画本能变革的方程中（如因素的热个性变革是温度的因变量，AP比外表是其颗粒尺寸的因变量，AP能源参数是比外表的因变量，黏合剂能源参数是其搀和方法的参数之类）；用AP的没落来遏制焚烧的速度；运用鉴于DSC/TGA和Tig 丈量本领的简片面法把各别的因素导出到BDP模子方程中。其余，不妨用途于促成剂初始温度(To)和火苗温度(Tf)间的一维有限温度散布来评价它的外表温度(Ts)。其余，焚烧方程（在各别压力下）经过迭代计划品质流量和外表温度，而后就不妨径直用来评价线焚烧速度和其它的内弹道本能。 试验接洽截止表白，液体组分的本质比外表积感化更加鲜明，更加是在和理念球体颗粒模子下的表面计划值比拟时。其余，焚烧温度表白，亚铬酸铜的感化很鲜明，其它组分的感化(惟有± 2% )不妨忽视。而TAM表白大普遍的截止和很多要害文件都适合得很好，在黏合剂中介入塑料化工剂对贬低领会个性（能源）参数有很大的效率；AP颗粒的尺寸越大，领会能源参数越低而气化热值越大。 本能参数的猜测表白，表面计划比冲比试验值高约6%~11%，而猜测的密度变革范畴在-2.7%至+0.9%之间。与试验记载截止比拟，猜测的线焚烧速度实足在可接收范畴内。明显，在25 ºC、20~120bar时，98%的截止的缺点在± 15%内，81%的在± 10%内，43%的在± 6%内；在25 ºC、70bar时，100%的截止的缺点在± 10%内，56%在± 6%内；在-30 ºC, +50 ºC，70bar时，100%的截止的缺点在± 15%内，89%在± 10%内，54%在± 6%内。综上，那些截止证领会作品顶用到的本领和对BDP模子的矫正是精确的。

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