硼的点火和燃烧PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 背景及意义 1

第二节 硼点火燃烧研究现状 4

第三节 点火燃烧实验 5

第四节 点火物理模型 12

第五节 燃烧物理模型 15

第六节 化学动力学模型 17

参考文献 20

第二章 硼颗粒的物理和化学特性 24

第一节 概述 24

第二节 硼的基本性质 24

第三节 硼粉测试仪器和方法 24

第四节 物相分析 26

第五节 粒度分析 26

第六节 微观形貌分析 29

第七节 比表面积及孔径分析 30

第八节 杂质分析 31

第九节 表面氧化层厚度分析 32

参考文献 33

第三章 硼颗粒点火燃烧特性 34

第一节 概述 34

第二节 硼颗粒热反应特性 36

一、实验装置和方法 36

二、动力学分析 42

三、粒径影响 45

四、初始表面氧化层厚度影响 47

五、压力与氧浓度影响 49

六、气流速度影响 50

七、升温速率影响 51

八、反应气氛影响 51

九、反应产物分析 55

十、动力学模型 57

十一、主要结论 58

第三节 硼颗粒点火燃烧特性的影响因素 59

一、实验装置和方法 60

二、晶形影响 66

三、粒径影响 69

四、初始表面氧化层厚度影响 72

五、点火功率影响 75

六、氧浓度影响 78

七、硼颗粒在氮气气氛下的燃烧 82

八、水蒸气影响 83

九、气流速度影响 88

十、主要结论 91

第四节 单颗粒硼点火燃烧特性 92

一、实验装置和方法 93

二、单颗粒硼燃烧特性的观察和测量 99

三、点火燃烧时间及着火温度的测量结果 101

四、主要结论 108

第五节 硼在典型气氛中的热力学研究 109

一、研究方法 110

二、单组分体系 110

三、B/O2/N2体系 111

四、B/O2/H2O体系 113

五、B/O2/CO2体系 116

六、各体系对比 118

七、凝相产物实验验证 120

八、主要结论 120

参考文献 121

第四章 硼颗粒点火燃烧模型 124

第一节 概述 124

第二节 几种典型的硼点火燃烧模型 125

一、King第一模型 125

二、King第二模型 126

三、Mohan和Williams稳态分析模型 128

四、L-W模型 128

五、Kuo点火模型 130

六、Kuo燃烧模型 133

第三节 硼颗粒点火模型的建立 135

一、引言 135

二、硼颗粒点火动力过程中组分扩散机理研究 136

三、模型建立 140

四、控制方程 146

五、数值计算 147

六、硼颗粒着火温度预测 147

七、主要结论 149

第四节 硼颗粒燃烧模型的建立 150

一、引言 150

二、模型建立 150

三、控制方程 152

四、数值计算 153

五、硼颗粒动力扩散燃烧机理 153

六、主要结论 154

第五节 模型预测评估和分析 154

一、引言 154

二、与前人实验对比 154

三、与本书实验对比 155

四、模型预测趋势 157

五、主要结论 161

参考文献 163

第五章 硼燃料一次燃烧产物理化特性及点火燃烧特性 165

第一节 概述 165

第二节 一次硼产物的物理性质 166

第三节 一次硼产物的化学性质 168

一、一次硼产物热力学计算分析 168

二、一次硼产物实验分析 168

第四节 不同一次硼产物点火燃烧特性 176

一、不同一次硼产物的热氧化特性 176

二、不同一次硼产物激光点火燃烧特性 180

第五节 不同氧气浓度下一次硼产物点火燃烧特性 182

一、不同氧气浓度下一次硼产物的热氧化特性 182

二、不同氧气浓度下一次硼产物激光点火燃烧特性 184

第六节 不同CO2浓度下一次硼产物点火燃烧特性 186

第七节 压力对一次硼产物热氧化特性的影响 189

第八节 碳对一次硼产物点火燃烧特性的影响 192

一、碳对硼颗粒热氧化特性的影响 192

二、碳和硼颗粒激光点火燃烧特性 195

三、碳和一次硼产物激光点火燃烧特性 198

第九节B4 C对硼颗粒的点火燃烧特性影响 202

一、B4 C对硼颗粒热氧化特性的影响 202

二、不同配比的B4C和硼颗粒激光点火燃烧特性 204

参考文献 207

第六章 硼燃料一次燃烧产物点火燃烧理论模型 208

第一节 概述 208

第二节 建模对象与环境分析 209

第三节 一次硼产物点火燃烧模型 210

一、一次硼产物中硼颗粒点火燃烧模型 210

二、一次硼产物中碳颗粒燃烧模型 211

第四节 模型耦合 212

一、一次硼产物点火耦合模型 212

二、一次硼产物燃烧耦合模型 214

第五节 模型与实验对比 216

参考文献 218

第七章 硼颗粒点火燃烧促进方法 219

第一节 概述 219

第二节 晶型与粒度的影响 219

第三节 燃烧环境的优化 221

一、合适的温度和压力 221

二、有利的环境气氛 222

第四节 使用适当的添加剂 225

一、常用的添加剂 225

二、镁粉添加剂 225

三、有机酸添加剂 232

第五节 硼颗粒的包覆 239

一、常用的包覆剂及其包覆工艺 239

二、不同包覆剂的影响 244

参考文献 252

第八章 微小尺度下硼燃料点火燃烧理论基础 255

第一节 概述 255

一、微燃烧的背景及意义 255

二、微燃烧的特点及应用 256

三、微燃烧的研究现状 256

第二节 微燃烧实验用硼燃料特性的分析 264

一、硼燃料的热反应特性 264

二、硼燃料的热力学分析 267

第三节 微细圆管中硼颗粒点火燃烧动力学模型 273

一、点火模型 274

二、燃烧模型 283

第四节 硼颗粒在燃烧室中燃烧过程的数值模拟 286

一、物理模型 286

二、模拟结果 287

参考文献 290

本章附录 293

第九章 微细圆管中硼燃料点火燃烧实验 296

第一节 微细圆管中硼燃料点火燃烧特性 296

一、管径尺寸的影响 296

二、氧燃比的影响 300

三、氧化剂种类的影响 309

第二节 草酸对微细圆管中硼燃料点火燃烧特性的影响 312

一、燃料配方 313

二、点火试验台 313

三、化学法测燃烧效率 314

四、实验结果 314

参考文献 321