[科普中国]-对流燃烧

燃烧爆炸过程

颗粒炸药燃烧爆炸过程一般包含传导燃烧、对流燃烧和爆轰。文献1对装填密度为85%的HMX颗粒炸药的燃烧转爆轰过程进行数值模拟，分析传导燃烧、对流燃烧和爆轰的发展过程。点火早期燃烧速度很低，火焰面在8.16 ms之内只前进了不到0.2 mm；形成对流燃烧之后燃烧速度快速增加，只用了0.1 ms就形成了速度为8165 m·s-1的稳定爆轰。当炸药颗粒直径或点火压力减小时，形成稳定爆轰所需的时间增加。

文献2则研究了超高燃速推进剂的侧面限燃包覆，通过包覆层厚度、中止燃烧 、间接证明实验，证实了采用硬质PVC 黏合剂为内层，添加石棉粉的醋酸纤维素为外层的包覆层，可以使超高燃速推进剂侧面不发生窜火，达到稳定对流燃烧，燃速可达 1000mm/s 以上。

危险性分析影响固体火箭发动机固体推进剂裂纹扩展的因素非常多的，并且裂纹的燃烧过程是一个强烈耦合的过程，这给发动机寿命的预估带来了困难。文献3阐述了国内外近几十年的研究，总结出了影响对固体火箭发动机装药裂纹扩展的主要因素和裂纹对流燃烧引起的推进剂破坏程度的表征方式；介绍了目前裂纹扩展过程研究的主要理论模型、数值仿真水平以及实验手段，并对它们的优缺点进行了评述。

相关专利发明专利4和实用新型专利5公开了一种零排放的全封闭式多孔对流燃烧装置，包括燃烧室，其特征在于：所述燃烧室壁外设有保温层，燃烧室壁与保温层之间形成夹层道，靠近燃烧室加热口处的燃烧室壁设有多个通孔与夹层道的一端相通；还包括鼓风室，鼓风室与燃烧室的下端相通，鼓风室与夹层道的另一端相通；被加热器具置于燃烧室加热口处，并与燃烧室加热口处的燃烧室壁密封连接，被加热器具与鼓风室、燃烧室的保温层形成全封闭式的密闭空间。本燃烧装置取消了排烟管道，具有结构简单、成本低，燃烧固体燃料时无烟尘排放，对环境无污染，无需耗费大量的人力物力处理烟尘，产品的成本较低的优点。