韩 超，夏智勋，胡建新，黄利亚，张兴高，方丁酉

(1.国防科技大学航天与材料工程学院，长沙 410073;2.防化研究院，北京 102205)

0 引言

水冲压发动机采用水反应金属燃料和海水反应，由于不需携带大量氧化剂，发动机性能远高于常规固体火箭发动机，是超高速鱼雷的首选推进系统，已成为国内外研究热点［1－4］。开展水冲压发动机稳态燃烧机理研究，对充分了解水冲压发动机工作过程，实现发动机稳定高效工作具有重要意义。

李是良［5］对镁基水反应金属燃料一次燃烧机理进行了探索，认为镁颗粒在一次燃烧过程中作为热沉惰性吸热，后随热解气体进入气相进行相变和氧化反应;其研究结果对了解水反应金属燃料一次燃烧过程具有重要参考价值。然而，鉴于水冲压发动机特殊的工作方式，仅了解燃料的一次燃烧过程是不够的，尤其是随着燃料中金属含量的提高，燃料仅靠自身携带的氧化剂将无法自维持燃烧，环境中氧化剂(特指水)的存在有可能彻底改变水反应金属燃料的燃烧过程和机理。目前，国内外尚没有关于水反应金属燃料在水蒸气环境下燃烧的相关研究报道。

本文针对金属镁含量超过70%的镁基水反应金属燃料，以燃料在水蒸气环境下的稳态燃烧试验为基础，通过对稳态燃烧过程进行分析，建立了镁基高金属含量水反应金属燃料稳态燃烧模型，为深入开展高金属含量水冲压发动机稳态燃烧机理研究提供参考。

1 试验基础

为详细了解镁基水反应金属燃料的稳态燃烧过程，在自行搭建的试验台上分别进行了氩气和水蒸气环境下的燃烧试验，试验装置如图1所示。……