单质硼具有较高的能量密度,是一种具有很大应用潜力的理想固体燃料添加剂,尤其在固体火箭推进剂中更加具有应用前景。但是,由于其点火性较差且燃烧效率较低,在实际应用中受到很大的限制。等离子体技术通过热力学或动力学机制强化燃料燃烧的性能,在气体和固体燃烧中有着重要的应用,是近年来国际燃烧学领域的热点。本项目利用等离子体技术来强化硼颗粒的燃烧,帮助解决硼燃烧的速度和效率两大难题。其具体内容为基于结合了等离子体发生器的平面扩散火焰Hencken型燃烧器采用拉曼散射光谱、激光诱导荧光技术及傅里叶转换红外吸收光谱等诊断技术来研究等离子体强化硼颗粒燃烧的机理及技术。结合实验结果,利用量子化学计算及化学反应动力学模拟,得出火焰场中等离子体强化条件下硼颗粒燃烧的关键化学反应,并结合流体力学模拟探索其中的气体扩散作用及化学反应动力学作用对硼颗粒燃烧过程的影响,最终建立相应硼颗粒燃烧模型。
英文主题词Boron particles;combustion;plasma assised combustion;combustion model;oxidation