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哈尔滨工程大学在纳米铝颗粒燃烧领域研究取得新进展

哈尔滨工程大学2019/01/28 16:31:48

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哈尔滨工程大学在纳米铝颗粒燃烧领域研究取得新进展

铝道网】哈尔滨工程大学航建学院刘平安副教授、刘俊鹏博士和兼职教授王孟军合作的论文《纳米铝颗粒的点火与燃烧:反应分子动力模拟研究》今年1月在燃烧权威期刊《Combustion and Flame》上发表。这是我校教师首次在该期刊上发表论文,表明其在纳米颗粒燃烧机理方向的研究得到了国际学术界的认可,代表了前沿水平。

论文主要研究对象为火箭动力燃料纳米铝颗粒的燃烧。与微米铝颗粒相比,纳米铝颗粒燃烧以其独特的物化特性,可zui大限度提高固体推进剂的性能。但过高的反应活性使得纳米铝颗粒在制造后往往覆盖氧化层,带有氧化壳层的纳米铝颗粒燃烧是一个既普遍又复杂的问题。近20年间,多位国际学者及学术团队展开深入研究,形成壳层碎裂燃烧模型和质量扩散控制燃烧理论两个学派,但纳米铝颗粒的点火燃烧机理在学术界依然没有定论。

刘平安所在科研团队应用分子动力模拟0的方法,从纳米、飞秒尺度研究铝颗粒燃烧过程和各组分热动力行为,并首次考虑辐射传热对铝颗粒传热影响。论文结果表明,氧化壳层并没有在铝核熔化时瞬间碎裂,点火阶段是一个由内外组分扩散所主导的过程。氧化层薄厚不同的纳米铝颗粒遵循不同的应力传播规律。氧化层区域的铝氧比例是影响外界氧气分子扩散速率的关键因素。论文成果为扩散主导燃烧学派提供了有力的证据,具有重要的学术价值,并指导了纳米铝基金属燃料的研制与应用。目前,团队铝基金属燃料发动机已经试验成功。

《Combustion and Flame》期刊(IF-4.494,JCR一区)由ELSEVIER出版,是国际燃烧学会会刊,专注报导国际上燃烧基础研究的zui新进展特别是燃烧反应化学动力学,被公认为是燃烧学领域的国际顶 级期刊。

作者:匿名12526次浏览

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