絕熱層炭化燒蝕物性參數影響分析

王書賢

(西安航空學院 飛行器學院，陜西 西安710077)

絕熱層炭化燒蝕物性參數影響分析

王書賢

(西安航空學院 飛行器學院，陜西 西安710077)

炭化燒蝕模型是一種簡單實用的燒蝕模型，涉及到的參數較少。采用炭化燒蝕模型計算以丁腈橡膠為基，以二氧化硅和石棉纖維為填料的內絕熱材料NBR得到的燒蝕率與氧乙炔線燒蝕率吻合的較好。將NBR的物性參數作為基準上下波動±10%，分析了這些物性參數對炭化燒蝕率的影響，有助于了解各參數對炭化燒蝕的影響程度，為今后絕熱層燒蝕性能的提高提供參考。

絕熱層；炭化燒蝕模型；燒蝕計算；物性參數

0 引言

隨著高性能固體火箭發動機的研制和我國武器裝備的發展需求，絕熱層性能的提高和新型材料的研制越來越為發動機設計人員關注，促使絕熱材料的燒蝕行為受到極高的重視。了解絕熱材料物性參數對燒蝕率的影響，可以為絕熱層燒蝕性能的提高以及燒蝕機理的進一步研究提供參考。

固體火箭發動機工作過程中絕熱層的燒蝕是熱化學燒蝕、氣流剝蝕以及粒子侵蝕共同作用的結果。通常在對固體火箭發動機內絕熱層進行燒蝕計算時，對物理模型均作了一項或幾項簡化[1-5]，如：將炭化層的質量損耗完全歸結為化學反應消耗，忽略剝蝕和侵蝕；假設碳與氧化性組分的反應均發生在炭化層表面；熱解過程在一個面上瞬時完成；粒子侵蝕只考慮動能轉化為熱能等。但無論物理模型作怎樣的簡化，都離不開溫度場計算?！?br>