王秀珍，朱 凤，王双峰, 3

气氢/气氧催化着火机理研究

王秀珍1, 2，朱 凤1，王双峰1, 2, 3

(1.中国科学院力学研究所，中国科学院微重力重点实验室，北京 100190；2.中国科学院大学工程科学学院，北京 100049；3.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室，北京 100190)

通过实验和数值模拟对气氢/气氧在蜂窝结构陶瓷载铂催化剂中的催化着火特性开展研究，分析了反应动力学和分子扩散对催化着火特性的影响．结果表明，气流速度和混合物组分共同决定催化反应的控制机理，气流速度或当量比较大时，催化着火由反应动力学控制；气流速度和当量比较小时，催化着火由分子扩散控制；气流速度和当量比适中时，存在一个过渡区，过渡区内催化着火由分子扩散和反应动力学共同控制，反应体系既可以达到较高温度又不会发生回火．敏感性分析表明，催化反应中关键的基元反应为氢和氧的吸附反应以及氢的脱附反应，气相反应中关键的基元反应为含有自由基O、H和OH的链式反应以及HO2的生成反应．

气氢/气氧；蜂窝型催化剂；机理分析；控制分区；敏感性分析

随着水分解制氢技术的发展[1]，空间长期储氢问题得到了有效解决．与肼类推进剂相比，气氢/气氧推进剂具有无毒、比冲高、产物清洁等优点，可替代肼类推进剂应用于小推力系统中[2-5]．空间卫星上的小推力器应具备可多次重复启动、灵敏度高和质量轻等特点[4,6]，采用催化点火方式可有效减轻点火装置的……