底排点火具在大气中燃烧火焰扩展特性

底部排气弹射程和纵向密集度与点火具的工作性能密切相关。采用高速录像系统和红外热像仪研究了大气环境中, 镁/聚四氟乙烯(MT)(Mg/PTFE 45/55、Mg/PTFE 55/45、Mg/PTFE 61/39)、硝酸钡(Ba(NO3)2)和氢化锆/氧化铅(ZrH2/PbO2 40/60) 五种点火药剂在不同点火具孔径(6.5, 8 mm)下的燃烧扩展特性, 并测得七种点火具的火焰温度场分布。在实验基础上, 以基于内节点的有限体积法对MT点火具的燃烧射流场进行三维数值模拟, 分析了不同MT质量比和点火具孔径下点火具在大气中的燃烧特性参数分布规律。实验和数值结果表明: ZrH2/PbO2点火具会破坏底排推进剂的“平行层”燃烧规律; 提出以点火面积有效因子表示推进剂点火面积的有效程度, 并结合点燃时间综合评估点火具的点火性能, 发现MT质量比为61:39, 孔径为8 mm的点火具性能最优; 点火具火焰最高温度区均位于喷孔的势流核上方; 镁质量分数为0.45~0.61时, 镁含量越小, MT点火具燃烧场中火焰温度越高, 镁含量一定, 点火具孔径为6.5, 8 mm时, 较大孔径有较强烈燃烧场热对流, 较高中心轴向温度, 较大温度梯度