电点火方式下HAN基推进剂点火及燃烧性能分析OA北大核心

硝酸羟胺(hydroxylamine nitrate,HAN)基液体推进剂相比目前常用的肼类液体推进剂具有低毒性、高比冲等特点,在空天领域未来发展得到了广泛关注。目前HAN基液体推进剂常用点火方式是催化点火,催化点火依赖催化剂,需要长时间的预热,不能实现发动机的冷启动。电点火方法具有点火延迟低、响应快等优点,可以实现发动机的冷启动,有效弥补催化点火的不足。推进剂在喷入燃烧室前处于流动状态,为设计基于电点火方法的空间发动机,有必要先研究流动状态下HAN基液体推进剂电点火及燃烧性能。针对HAN基液体推进剂流动状态下电点火影响机制和燃烧性能开展研究。设计了HAN基液体推进剂流动状态下电点火实验系统。开展了不同初始电压、推进剂流速、推进剂种类下电点火研究。结果表明:推进剂在切断初始电压后能实现推进剂自维持燃烧。优化推进剂后燃烧更加剧烈,推进剂自分解主导了分解过程。推进剂的自分解是一个HNO_(3)作为中间体与另一个HNO_(3)反应,这加速了推进剂的分解速度。研究结论为电点火方式下HAN基液体推进剂空间发动机结构设计提供重要参考。