一种测量固体含能燃料点火能的方法技术

本发明专利技术涉及含能燃料技术，旨在提供一种测量固体含能燃料点火能的方法。包括：在固定点火时间的前提下，对点火时的激光器输入电功率值进行逐次调整，以逼近法进行多次点火试验；最终获得固体含能燃料点火后能够自持燃烧时，激光器输入电功率值的最小数值；根据拟合换算关系，将得到的输入电功率值换算为激光器输出的激光功率值，计算固体含能燃料的点火能。本发明专利技术的数据测量方便、计算过程简单明了，最终获得的点火能比较准确；采用普通交流电作为电源输入，使得激光发射的功率控制和调整十分方便；实验系统简单易行、对含能燃料的种类适应性较广，具有明显的工程应用前景。具有明显的工程应用前景。具有明显的工程应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种测量固体含能燃料点火能的方法


[0001]本专利技术涉及含能燃料技术，旨在提供一种测量固体含能燃料点火能的方法。

技术介绍

[0002]固体含能燃料已应用于许多领域和行业，特别是在燃料动力领域更是广泛应用并发挥了重要的作用。金属含能燃料铝、硼、镁等由于具有极高的质量和体积能量密度，已成为航天器固体发动机推进剂以及火炸药中不可替代的含能组分，是推进剂中重要的能量来源。影响含能燃料在应用中效果优劣的主要因素是其能量是否得到充分释放，而能量释放的前提和主要途径是含能燃料的快速点火和完全燃烧。因此，对含能燃料及其衍生固体推进剂、火炸药等的点火过程和燃烧特性的认识是充分发挥其能量效果的关键，多年来一直是燃料动力及其相关领域研究的热点问题。
[0003]固体含能燃料点火是整个燃烧过程甚至能量释放的起始阶段，是一个极其快速的化学反应过程，一般要通过外加一定的热量(能量)造成一个较高的温度环境使燃料实现成功点火。含能燃料点火时所需要的能量或热量通常称为点火能。点火的快慢及是否成功点燃等，都直接关系到含能燃料后续燃烧过程及能量是否得到充分的释放，也是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量固体含能燃料点火能的方法，其特征在于，该方法是基于下述测量装置而实现的：该装置包括用于装载含能燃料的钨片，以及激光器、聚焦透镜、抬升装置和电功率调节模块；其中，钨片固定在抬升装置的顶部，钨片中心、聚焦透镜和激光器的出射端沿同一竖直方向依次布置；激光器通过线缆依次连接电功率调节模块和电源；电功率调节模块包括电功率测量模块和功率控制电路，能通过调整激光器的输入电功率和输入时间使出射端的激光功率值与点火时间满足设定要求；所述测量固体含能燃料点火能的方法，包括以下步骤：(1)在固定点火时间的前提下，对点火时的激光器输入电功率值进行逐次调整，以逼近法进行多次点火试验；最终获得固体含能燃料点火后能够自持燃烧时，激光器输入电功率值的最小数值；(2)根据拟合换算关系，将得到的输入电功率值换算为激光器输出的激光功率值；(3)根据下述公式计算固体含能燃料的点火能：E＝Pt式中：E为激光点火成功时固体含能材料的点火能，单位：J；P为激光器输出的激光功率值，即施加在固体含能材料表面的激光功率，单位：W；t为点火时间，单位：s。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，以逼近法进行多次点火试验具体包括：(1.1)将激光器的点火时间t设为固定值，单位：s；将激光器输入电功率的初始值设为W0，单位：瓦；(1.2)固体含能燃料点火后，通过能否继续自持燃烧来判定点火是否成功；如停止发射激光后不能自持燃烧则点火失败，如能自持燃烧则点火成功；(1.3)如第1次点火成功，则进行第2次点火，输入电功率设为W0‑
m，m为设定的变化差值，根据激光器输入电功率大小和实验精度确定；如第2次点火成功，则继续进行第3次点火，输入电功率设为W0‑
2m；如第2次点火失败，则进行第3次点火时输入电功率设为W0‑
m/2；以此类推；当输入电功率的减少值≤2.5瓦时，无论点火成功还是失败均结束实验，并以最后一次的输入电功率数值作为点火能的计算依据；如第1次点火失败，则进行第2次点火，输入电功率设为W0+m；如第2次点火再失败，则继续进行第3次点火，输入电功率设为W0+2m；如第2次点火成功，则进行第3次点火...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建忠，李泽旭，苑继飞，何勇，王智化，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：