邓 哲,杨建刚,胡春波,张力锋,李 超,魏晓琳
(1.西安近代化学研究所,西安 710065;2.西北工业大学 燃烧、热结构和内流场重点实验室,西安 710072;3.陆装驻西安地区第七军代室,西安 710065;4.西安交通大学 化学工程与技术学院,西安 710049;5.山西北方兴安化学工业有限公司,太原 030038)
粉末燃料冲压发动机是以高能金属或硼等粉末为燃料,以冲压空气为氧化剂和工质的一类新型冲压发动机[1]。粉末燃料在流化气作用下,以气固两相形式流动,因此具有较强的流率调控性,使粉末燃料冲压发动机具备多次启动和推力调节功能。
在众多粉末燃料中,硼由于自身较高的能量特性以及两相流损失小等优异性能,被认为是具有很大应用潜力的粉末燃料[2]。目前,粉末冲压发动机的研制中已经突破了气压驱动式供粉技术、发动机多次点火技术、发动机时序控制技术,并实现了推力调节功能[3]。但还存在燃烧效率不高、燃烧组织方案有待优化等问题[3-4]。分析原因,主要是由于硼点火燃烧过程中存在点火性能较差和燃烧效率较低两大难题。虽然通过采用小粒径的无定型硼粉有利于点火延迟时间的缩短和燃烧效率的提高,但对粉末燃料冲压发动机来说,使用小粒径的硼粉会降低颗粒堆积密度[5-6],不利于发动机能量性能的提升。因此,不同于传统的硼颗粒改性[7-20],硼基粉末燃料改性需要同时兼顾粉末燃料的储存输运性能和点火燃烧性能。
首先,使用GAP对硼粉进行包覆团聚处理。……