薛 锐 ，许厚谦 ，吴 伟 ，李 燕 ，朱晨光

（1. 南京理工大学能源与动力工程学院，江苏 南京，210094；2. 南京工程学院能源与动力工程学院，江苏 南京，211167；3. 南京理工大学化工学院，江苏 南京，210094）

烟火药是应用范围较广的复合型含能材料，其特点是通过烟火药的燃烧，产生热、光、烟、声等特种烟火效应，进而研制出各种烟火产品。目前，对于烟火药的燃烧过程研究主要是采用理论分析和数值模拟的方法，遵循化学反应的质量守恒定律和能量守恒与转化定律[1-3]，对燃烧机理的研究均是建立在某些假设和推论的基础上，因此燃烧机理尚不明了[4]。随着科学仪器性能的提高、分析与测试方法的不断进步，利用外场实测的手段进行机理研究也日臻成熟。

PIV（Particle Image Velocimetry）测试技术广泛应用于包括燃烧在内的各种流场的测量中[5-9]，但对于含有大量高温燃烧质点[10]的烟火药火焰流场的研究与分析则很少涉及。

本研究尝试将PIV应用于烟火药火焰流场的测定中，针对烟火药燃烧的特殊性，对实验及数据的采集、分析与处理等相关问题进行分析与讨论，确定了PIV用于烟火药燃烧流场测试的实验方案和技术参数，并在大量实验数据的基础上，获得了轴线上以及轴线上不同Y剖面上的速度分布，得到流场的速度。

1 实验及方法

1.1 实验方法及实验装置

本实验测量的是含有大量高温燃烧质点的速度场，将烟火药药柱置于普通香燃烧产生的烟雾中，烟火药燃烧喷射火焰带动烟流动，产生速度矢量流场，采用PIV系统获取烟火药的燃烧流场图。……