固体推进剂燃烧火焰诊断与模拟技术研究进展

王正明，赵凤起，高红旭，曲文刚，王 瑛，陈雪莉，付青山

(西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室，陕西 西安 710065)

引 言

固体推进剂是由氧化剂、黏合剂、增塑剂等功能组分通过特定工艺形成的复杂体系，其燃烧是一个在高温高压条件下涉及多阶段多层次的物理和化学反应过程。鉴于固体推进剂燃烧的复杂性，目前关于固体推进剂反应机理的研究大多基于经验或半经验主义，对固体推进剂燃烧机理的认识相对比较浅显，这严重制约着新型固体推进剂的开发。深入理解固体推进剂的燃烧过程，阐明其反应机理，是发展新型高能安全固体推进剂的基础。

在固体推进剂的燃烧反应机理研究中如何准确获取燃烧过程中的相关物理和化学参数是解析其燃烧反应机理的前提。为了深入理解固体推进剂的燃烧反应机理，研究者发展了表征固体推进剂燃烧温度分布、燃烧火焰微观行为变化、燃烧组分演变过程以及熄火表面状态分析等一系列固体推进剂火焰燃烧诊断方法来分析固体推进剂燃烧过程中特定的物理和化学变化规律。固体推进剂燃烧火焰诊断方法的发展直接关系着其燃烧过程中获取的特定参数的准确度，进一步决定了对固体推进剂燃烧机理的认识水平。为了深入认识固体推进剂相应的燃烧机理模型，在发展固体推进剂燃烧火焰诊断试验方法的基础上，研究者也建立和优化了一系列固体推进剂燃烧仿真计算模型，以对其不同条件下的燃烧行为进行准确预估，深入理解其燃烧机理。……