nepe推进剂激光辐照下点火燃烧性能研究

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1、分类号密级ＵＤＣ＾纖犬學ＮＡＮＪｉＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士专业学位论文ＮＥＰＥ推进剂激光福照下点火燃烧性能研究（题名和副题名）王鸿美（作者姓名）指导教师姓名陈雄副教授学位类别工程硕士学科名称航天工程研究方向固体推进剂点火燃烧性能论文提交时间２０１５．０３Ｃ注１：注明《国际十进分类法ＵＤ》的类号。硕士专业学位论文ＮＥＰＥ推进剂激光福照下点火燃烧性能研究作者：王鸿美指导教师：陈雄教授南京理工大学２０１５年３

2、月ＭａｓｔｅｒＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＩｎｉｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＳｔｕｄｉｅｓｏｆｇＮＥＰＥＰｒｏｐｅｌｌａｎｔｕｎｄｅｒＬａｓｅｒＩｒｒａｄｉａｔｉｏｎＢｙＷａｎｇＨｏｎｇｍｅｉＳｕｐｅｒｖｉｓｅｄｂｙＰｒｏｆ．ＣｈｅｎＸｉｏｎｇＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒｃｈ２０１５，声明本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人己经发表或公布过的研究成果，也不包

3、含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料一。与我同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。吻！＊、／研究生签名：ｉ＞３：年彡月１＾日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：４夕年２月日硕士学位论文ＮＥＰＥ推进剂激光辖照下点火燃烧性能研究摘要推进剂点火燃烧性能是内弹道研究的主要内容之一

4、于推进应用以及燃烧机理的，对揭示具有十分重要的意义。本文对ＮＥＰＥ推进剂在激光辖照下的点火燃烧性能进行了实验研究，对点火燃烧过程以及影响点火延迟时间和推进剂表面温度分布的因素进行了分析。（１）为研究温度对固体推进剂点火燃烧性能的影响，首先建立了内置面热源的密闭方腔親合传热模型，利用ＦＬＵＥＮＴ软件，对该模型的流动和稱合传热进行了三维数值仿真。仿真结果表明，在内置面热源的密闭方腔内，同时存在着自然对流、热传导和辐射换热三种形式的热传递，在靠近面热源位置辐射换热具有主导地位，而远离面热源位置自然对流换热占主导地位。（２）搭建了Ｃ０２激光

5、辖照点火实验系统，针对影响点火性能因素中的激光热流密、三个因素度环境压强和温度，重点对实验系统中的光路系统和环境参数调节系统进行了研究一，给出了种合理的数据采集方法。（３）在实验系统基础上，采用高速摄像机和红外热像仪等设备研宄了ＮＥＰＥ推进剂激光辖照下点火燃烧过程和推进剂表面温度分布，分析了激光热流密度、环境压强和推进剂初温对点火延迟时间和推进剂表面温度的影响以及ＮＥＰＥ推进剂对激光卸载的动态响应。结果表明：增大激光热流密度、提高环境压强和推进剂初温都可以减小点火延迟时间并提高推进剂燃烧表面温度一。但当热流密度小于某值时，点火延迟时间随热流

6、密度的增大而显著减小，而热流密度大于该值时，点火延迟时间随热流密度的增大而变化微小。同时，环境压强和推进剂初温对点火延迟时间的影响程度也受到激光热流密度的限制，随着热流密度的增大，环境压强和推进剂初温对点火延迟时间的影响减小。另夕卜，激光福照对ＮＥＰＥ推进剂表面温度分布以及温度随时间的分布都有显著影响。关键词：固体推进剂，激光辐照，点火延迟，推进剂表面，动态响应ＩＡｂｓｔｒａｃｔ硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｒｏｅｒｔｏｆｓｏｌｉｄｒｏｅｌｌａｎｔｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍ

7、ａｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｐｙｐｐｔｃａｎｃｅｒｏｕｏｎａｃａｏｎａｎｄｉｎｔｅｒｎａｌｂａｌｌｉｓｉｃｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｉｔｈａｓａｒｅａｔｓｉｎｉｆｉｆｏｒｌｓｉｌｉｔｉ，ｇｇｐｐｐｐｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｉｇｎｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮＥＰＥｒｏｅｌｌａｎｔｈａｓｂｅｅｎｄｏｎｅａｎｄａｎａｎａｌｓｉｓｏｆｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈｍａｂｅｈａｖｉｎｉ