NEPE推进剂羽流中氧化铝对红外辐射特性的影响OA

针对含铝粉推进剂羽流红外辐射强度较高的问题,采用最小自由能计算法,并结合红外热像仪测试NEPE推进剂羽流2.7μm和4.26μm波段的红外辐射亮度,研究了NEPE推进剂的羽流中氧化铝对红外辐射特性的影响规律。结果表明,在配方中添加质量分数2%~8%的Al_(2)O_(3)时,燃气中CO_(2)和H_(2)O含量变化较小,羽流2.7μm和4.26μm波段的红外辐射亮度未随着Al_(2)O_(3)质量分数的增加而增加,反而是随着喷管出口燃气温度降低呈小幅度降低趋势或基本不变;在配方中添加质量分数1%~18%的Al粉,随Al粉质量分数增加,燃气温度增大,当Al粉质量分数不大于2%时,消焰剂KT可有效抑制羽流中的二次燃烧,2.7μm和4.26μm辐射亮度基本不变,Al粉质量分数每增加1%,理论比冲增加1.9 s(Al粉质量分数≤2%);Al粉质量分数由2%增加至4%时,消焰剂KT二次燃烧抑制效果被削弱,羽流中出现CO与H_(2)的二次燃烧火焰,2.7μm和4.26μm波段的红外辐射亮度显著提高,其平均辐射亮度分别高达352.4和1472.6 W/(m^(2)·sr·μm)。Al粉质量分数进一步提高至8%和18%时,消焰剂KT二次燃烧抑制效果失效,羽流中CO与H_(2)的二次燃烧火焰明亮,2.7μm和4.26μm平均辐射亮度分别高达1000和2800 W/(m^(2)·sr·μm),燃气温度和羽流中Al_(2)O_(3)颗粒含量同时增加,会导致羽流2.7μm和4.26μm波段的红外辐射亮度显著提高。由此表明羽流中氧化铝颗粒对2.7μm和4.26μm波段红外辐射亮度影响较小。