夏盛勇，胡春波，张胜敏，薛 瑞，徐义华

(1.西北工业大学 燃烧、热结构与内流场重点实验室，西安 710072;2.南昌航空大学，南昌 330063)

不同聚集因素对燃烧室凝相颗粒粒度分布的影响①

夏盛勇1，胡春波1，张胜敏1，薛 瑞1，徐义华2

(1.西北工业大学 燃烧、热结构与内流场重点实验室，西安 710072;2.南昌航空大学，南昌 330063)

设计了一种凝相颗粒收集装置，可对燃烧室内不同聚集状态下的粒子进行完整的收集，并对颗粒的形态影响较小。针对HTPB推进剂，开展了不同流通面积和颗粒浓度条件下的粒子收集实验，利用扫描电镜和激光粒度分析仪，对收集到的粒子进行了分析。结果表明，不同聚集状态下的凝相颗粒粒径均分布在0.1～200 μm之间，随着流通面积的减小，小于3 μm的颗粒逐渐减少，3～10 μm之间的颗粒变化不大，大于10 μm的颗粒逐渐增加，颗粒平均粒径d43和d50均逐渐增大，且d43和d50的变化率也逐渐增加;随着颗粒浓度的增加，颗粒平均粒径d43和d50增大较明显。

固体火箭发动机;聚集状态;流通面积;颗粒浓度;粒度分布;粒子收集

0 引言

含铝复合推进剂燃烧后会产生凝相颗粒，随着高温燃气流动颗粒间会发生碰撞、聚合和破碎作用。聚集状态下由于碰撞概率大大增加，颗粒间的碰撞聚合作用更加明显。颗粒聚集现象在发动机工作过程中也是普遍存在的，如高过载条件下凝相颗粒会在发动机内局部形成高浓度粒子聚集区［1］，复杂装药(如翼槽型)发动机工作过程中深窄通道内的聚集流动。聚集状态下凝相颗粒间的碰撞和聚合作用对粒子的直径分布有很大影响［2］，而聚集状态下的颗粒粒径分布对于发动机的绝热层烧蚀预示及安全性评估都是非常重要的初始参数。……